蠕变对焊后热处理残余应力预测精度和计算效率的影响

论文摘要

基于MSC. Marc软件平台,开发了考虑蠕变效应的热-弹-塑性有限元计算方法。采用该方法模拟了Q345平板接头TIG重熔焊接过程和焊后热处理过程中的应力场,并重点研究了焊后热处理过程中蠕变效应对焊接残余应力的影响,基于数值模拟结果研究了焊后热处理消除残余应力的机理。同时,采用盲孔法实测了焊接及热处理后平板接头的残余应力,并与数值模拟结果进行了对比。此外,还探讨了2种不同的蠕变模型对焊后热处理残余应力计算精度的影响,针对Q345低合金高强钢,提出了一种简易高效、适合于工程应用的蠕变模型。结果表明:数值模拟得到的残余应力与实验值吻合良好,验证了所开发的集成计算方法的有效性。热处理计算过程有必要考虑材料的蠕变效应,否则会严重高估热处理后的残余应力。采用本工作提出的简易蠕变模型,在较少损失计算精度的前提下可使计算效率提高10倍左右。

论文目录

• 1 实验方法
•   1.1 单道重熔试件制作
•   1.2 焊后热处理实验
•   1.3 残余应力测量
• 2 数值模拟方法
•   2.1 有限元模型
•   2.2 热源模型
•   2.3 应力场计算
•   2.4 焊后热处理
•   2.5 计算案例
• 3 结果比较与讨论
•   3.1 残余应力比较
•   3.2 计算效率比较
•   3.3 热处理消除残余应力的机理探讨
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 逯世杰,王虎,戴培元,邓德安

关键词: 残余应力,焊后热处理,蠕变,数值模拟

来源: 金属学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 重庆大学材料科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金项目No.51875063~~

分类号: TG404;TG441.8

页码: 1581-1592

总页数: 12

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