[1] 陈　勇,徐育烺,李勤涛,等. 304不锈钢管道环焊缝热力耦合有限元模拟[J].焊管,2020,43(12):22-27.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.12.005]
　 CHEN Yong,XU Yulang,LI Qintao,et al. Thermo-mechanical Coupling Finite Element Simulation of 304 Stainless Steel Pipe Girth Weld[J].,2020,43(12):22-27.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.12.005]
点击复制

 304不锈钢管道环焊缝热力耦合有限元模拟()
分享到：

《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
43
期数:
2020年第12期
页码:
22-27
栏目:
应用与开发
出版日期:
2020-12-28

文章信息/Info

Title:
 Thermo-mechanical Coupling Finite Element Simulation of
304 Stainless Steel Pipe Girth Weld
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.12.005
作者:
 陈　勇1; 徐育烺2; 李勤涛1; 赵先锐3; 张梦贤4; 吴修娟1
1. 南京工业职业技术大学 机械工程学院，南京 210023； 2. 江苏科技大学 材料科学与工程学院，
江苏 镇江 212000； 3. 江苏海事职业技术学院 船舶与海洋工程学院，南京 211100；
4. 九江学院 机械与材料工程学院，江西 九江 332000
Author(s):
 CHEN Yong1;  XU Yulang2;  LI Qintao1;  ZHAO Xianrui3;  ZHANG Mengxian4;  WU Xiujuan1
1.College of Mechanical Engineering, Nanjing Vocational University of Industry Technology, Nanjing 210023, China;
2. School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212000, Jiangsu, China;
3. School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Jiangsu Maritime Institute, Nanjing 211100, China;
4. School of Mechanical and Materials Engineering, Jiujiang University, Jiujiang 332000, Jiangxi, China
关键词:
 304不锈钢; 环形焊缝; 热力耦合; ABAQUS
Keywords:
 304 stainless steel;  girth weld;  thermo-mechanical coupling;  ABAQUS
分类号:
TG404
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.12.005
文献标志码:
A
摘要:
 为合理控制304不锈钢管道环焊缝焊接残余应力，运用有限元软件ABAQUS建立二维轴对称壳单元模型，模拟管道环形焊缝的焊接过程，获取了304不锈钢管道环焊缝温度场和应力场的分布规律。在焊件上表面提取了特征点的热循环曲线，同时获取了焊接过程中焊接接头径向某一截面特征点同一时刻的温度场分布特征。对管道环形焊缝内外表面残余应力的分布规律研究表明，管道焊缝及靠近焊缝区，内表面的轴向残余应力是拉应力，外表面的轴向残余应力是压应力；内外表面的横向残余应力都是拉应力，而径向残余应力主要是压应力，上表面的余高两侧热影响区受到少许拉应力作用。
Abstract:
 In order to reasonably control the welding residual stress of 304 stainless steel pipe girth weld, a two-dimensional axisymmetric shell element model was established by using numerical simulation software ABAQUS. The distribution of temperature field and stress field of 304 stainless steel pipe girth weld was obtained. The thermal cycle curve of the feature points is extracted on the upper surface of the weldment, and the temperature field distribution characteristics of a radial section feature point in the welding process are obtained. The distribution law of residual stress on the inner and outer surface of girth weld shows that the axial residual stress on the inner surface is tensile stress, while the axial residual stress on the outer surface is compressive stress. The transverse residual stress on the inner and outer surfaces is tensile stress, while the radial residual stress is mainly compressive stress. The heat affected zone on both sides of the reinforcement of the upper surface is affected by little tensile stress.

参考文献/References:

 [1] FOLKHARD E. Welding Metallurgy of Stainless Steel [M]. Berlin：Springer-Verlag，1988.
[2] 苏林，成文峰，许志军，等. 油气管道缺陷漏磁检测有限元模拟[J]. 焊管，2020，43（4）：8-13，22.
[3] 费东，齐向前. 不锈钢管气体保护焊接工艺研究[J]. 焊管，2020，43（3）：27-30.
[4] 金晓军，霍立兴，余昊明. 双相不锈钢管道焊接残余应力参数的数值模拟[J]. 天津大学学报（自然科学与工程技术版），2004（2）：116-120.
[5] 代真，郝晓军，沈利英. P91管道焊接残余应力数值模拟[J]. 热加工工艺，2010，39（21）：164-166.
[6] 郭杨柳，马廷霞，刘维洋. 基于ABAQUS的X80管线钢焊接残余应力数值模拟[J]. 金属热处理，2018（9）：218-222.
[7] 雷卡林. 焊接热过程计算[M]. 北京：机械工业出版社, 1958.
[8] 郭祥. 低合金钢管道环焊缝接头焊接应力应变规律研究[D]. 上海：上海交通大学, 2011.
[9] 杨世铭. 传热学[M]. 北京：人民教育出版社，1980: 23-25.
[10] 张彦敏，王文全，张学宾. 屈服准则对厚铝合金拼焊板拉伸成形数值模拟的影响[J]. 河南科技大学学报（自然科学版），2006，27（4）：5-8.

相似文献/References:

[1]贾宝丽,王 滨,张文明.基于SOPC技术的环形焊缝自动焊接机构的研究[J].焊管,2008,31(5):63.[doi:1001－3938（2008）05－0063－03]
　JIA Bao-li,WANG Bin,ZHANG Wen-ming.Research on Automatic Welding Organ of Circular Welding Seam Based on SOPC Technology[J].,2008,31(12):63.[doi:1001－3938（2008）05－0063－03]

备注/Memo

备注/Memo:
 基金项目： 江苏省高等学校自然科学研究面上项目“电弧旋转与振动耦合缆式焊丝埋弧堆焊接头性能调控研究”（项目编号20KJB460015）；南京工业职业技术大学科研启动基金“多元保护气七丝旋转电弧气电立焊电弧特性与焊缝增韧机理研究” （项目编号YK19-01-04）；企业委托项目“不锈钢压力管道激光自熔焊工艺及其关键技术开发” （项目编号2020320107001220）。

作者简介：陈　勇（1989—），男，讲师，博士，主要从事高效焊接工艺及设备、焊接电弧物理、机器人焊接方面研究工作。

收稿日期：2020-06-22

更新日期/Last Update: 2021-02-03