坡口形式對SUS304奧氏體不銹鋼對接接頭殘余應(yīng)力和變形的影響.pdf

1、SUS304奧氏體不銹鋼由于具有良好的綜合力學(xué)性能和加工性能，適用于制造各種要求耐腐蝕抗氧化、耐高溫及超低溫的零部件及設(shè)備，因而被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當中。
　　焊接過程中，由于存在不均勻溫度場，被焊工件不可避免會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和焊接變形。奧氏體不銹鋼具有較大的線膨脹系數(shù)和相對較低的熱導(dǎo)率，因而具有產(chǎn)生較大焊接殘余應(yīng)力和變形的傾向。焊接殘余應(yīng)力對不銹鋼接頭的靜載強度、疲勞強度和抗腐蝕性能等都有著非常不利的影響;焊接變形不僅會影響接頭的

2、外觀質(zhì)量、降低結(jié)構(gòu)的承載能力，而且矯正焊接變形還會增加制造成本和延誤工期。因此，在設(shè)計制造過程中控制不銹鋼結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力與變形是個非常值得重視的問題。近年來，如何控制和減小焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力和變形已成為越來越受重視的研究課題。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和計算焊接力學(xué)理論的日臻成熟，數(shù)值模擬技術(shù)被廣泛地用于預(yù)測實際工程結(jié)構(gòu)中的焊接殘余應(yīng)力和變形。
　　作為基礎(chǔ)研究，本文以ABAQUS軟件為平臺，開發(fā)了用于模擬多層多道焊接過程的熱-

3、彈-塑性有限元計算方法。利用所開發(fā)的計算方法，對板厚10 mm的V形坡口、K形坡口和X形坡口的SUS304不銹鋼平板對接接頭的溫度場、應(yīng)力場和變形進行數(shù)值模擬，并通過試驗方法驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的準確性。采用數(shù)值和試驗的方法研究了坡口形式對SUS304不銹鋼接頭殘余應(yīng)力分布和變形的影響。為改善焊接結(jié)構(gòu)的焊接工藝、控制和減小奧氏體不銹鋼焊接殘余應(yīng)力與變形提供理論基礎(chǔ)。
　　實驗研究表明：坡口形式對接頭的殘余應(yīng)力和角變形有顯著的影響：V