| 304不锈钢薄壁管件纵缝焊接接头残余应力数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 陈勇,徐育烺,杨海波,赵先锐,张涛,王业方. 304不锈钢薄壁管件纵缝焊接接头残余应力数值模拟研究[J]. 精密成形工程, 2023, 15(3): 155-163 |
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| 作者姓名： | 陈勇 徐育烺 杨海波 赵先锐 张涛 王业方 |
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| 作者单位： | 南京工业职业技术大学 机械工程学院，南京 210023;江苏科技大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212003;江苏海事职业技术学院 船舶与海洋工程学院，南京 211100 |
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| 基金项目： | 江苏省高等学校自然科学研究项目(20KJB460015);南工科研启动基金项目(YK19–01–04);江苏省工业软件工程技术研究中心项目(ZK20–04–15) |
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| 摘 要： | 目的 采用数值模拟方法代替传统测量方法，以准确模拟不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布规律及预热温度对焊接残余应力的影响规律。方法 采用TIG焊接方法对304不锈钢进行圆管纵缝焊接试验，以最优焊接工艺参数为基础，基于ABAQUS有限元仿真软件，采用热力完全耦合模型，在DFLUX子程序中运用Fortran语言对模型进行汇编以完成ABAQUS的二次开发，模拟薄壁管件纵缝焊接热力耦合过程，并在模拟结果上添加预热温度为150 ℃的预热工艺。结果 304不锈钢薄壁管件焊接过程中会产生较大的残余应力，局部区域接近管材的屈服应力。纵向残余应力趋于焊缝中心方向由压应力转化为拉应力，焊缝中心横向应力承受压应力，并且随着向焊缝两侧移动，横向残余应力值逐渐趋近于0。焊缝厚度方向上的径向应力值变化幅度较小。预热可以有效降低不同方向上的焊接残余应力，其中对纵向残余应力的改善最为明显。结论 数值模拟方法能够准确计算出不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布，预热处理能够有效降低接头残余应力。
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| 关 键 词： | 304不锈钢 圆管 纵缝 数值模拟 残余应力 |
Numerical Simulation of Residual Stress in Longitudinal Welded Joint of 304 Stainless Steel Thin-walled Pipes |
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| CHEN Yong,XU Yu-lang,YANG Hai-bo,ZHAO Xian-rui,ZHANG Tao,WANG Ye-fang. Numerical Simulation of Residual Stress in Longitudinal Welded Joint of 304 Stainless Steel Thin-walled Pipes[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2023, 15(3): 155-163 |
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| Authors: | CHEN Yong XU Yu-lang YANG Hai-bo ZHAO Xian-rui ZHANG Tao WANG Ye-fang |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering, Nanjing Vocational University of Industry Technology, Nanjing 210023, China;School of Materials Science and Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Jiangsu Zhenjiang 212003, China;School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Jiangsu Maritime Institute, Nanjing 211100, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 304 stainless steel round pipe longitudinal seam numerical simulation residual stress |
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