随焊冲击碾压减小应力变形防止热裂纹应变场分析

随焊冲击碾压法(weld with Trailing Impact Rolling,WTIR)是一种降低应力、减小变形防止热裂纹的新方法。文中分析了在前后冲击碾压轮作用下,焊缝金属塑性流动和应变场的变化规律,揭示了这种方法的机理。前轮周面内凹,迫使焊缝金属由焊趾处向焊缝中心流动,对处于脆性温度区间的焊缝金属施加一个横向挤压塑性应变,减小甚至抵消致裂的拉伸应变,防止了焊接热裂纹的产生。后轮缘稍向外凸,将焊缝金属冷却产生的压缩塑性变形充分碾开,减小了工件的应力和变形。试验结果表明,随焊冲击碾压能有效地防止焊接热裂纹的产生,将试件的纵向挠曲变形与横向收缩变形量控制到常规焊接状态的1／10和1／5左右,同时能将薄壁构件焊接残余应力控制到非常低的水平,甚至由拉应力状态转变为压应力状态,验证了应变场分析的正确性。