SA508-Ⅲ钢窄间隙埋弧焊焊后热处理残余应力分析

作     者：张雪姣 蒋化南 张颖 何毅 李萌蘖 朱琳 赵德利 Zhang Xuejiao;Jiang Huanan;Zhang Ying;He Yi;Li Mengnie;Zhu Lin;Zhao Deli

作者机构：天津重型装备工程研究有限公司 中国第一重型机械股份有限公司 鞍钢集团北京研究院有限公司 昆明理工大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《焊接》 (Welding & Joining)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：17-24+31页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划基金项目(2021YFB3704101) 国家新材料应用示范平台项目(TC210H022) 

主　　题：窄间隙埋弧焊 SA508-Ⅲ钢 蠕变 焊后热处理 残余应力 

摘      要：【目的】旨在更好地了解焊后热处理工艺对SA508-Ⅲ钢大型核电压力容器残余应力的影响。【方法】制备了SA508-Ⅲ钢焊接试件，并依据ASME标准执行不同规格的焊后热处理工艺。采用盲孔法分别测量了焊态及不同规格焊后热处理态下焊接试件上下表面的残余应力分布；同时，基于ABAQUS软件，对焊接试件的焊接及焊后热处理过程的应力演变进行了数值模拟，考查了蠕变对焊后热处理残余应力的影响，并研究了焊后热处理时间对残余应力释放程度的影响。【结果】结果表明，在620℃的焊后热处理温度下，材料的蠕变效应对残余应力的释放起着非常重要的作用，考虑蠕变的焊后热处理模型得到的残余应力分布与实测值更为接近。模拟结果显示，焊后热处理时间为1 h,6 h和40 h时，焊缝的横向残余应力值峰值分别为200 MPa,65MPa,50 MPa。【结论】随着焊后热处理时间的延长，焊缝应力水平持续下降，且在焊后热处理6 h内下降最为显著，为焊后热处理工艺的优化提供了依据。