20G/316L双金属复合管焊接接头数值模拟与分析

针对机械复合方式的双金属复合管，运用了ANSYS软件中的APDL进行有限元数值模拟，重点对20G/316L复合管模型的焊接接头进行了热分析和应力场分析。结果表明，在双金属复合管焊接完成后，焊缝两侧焊接温度场并没有出现偏移现象。焊接产生的应力主要残留在20G和316L不锈钢的焊缝区域，应力状态在x,z方向即横、纵方向表现为拉应力，在y方向即垂直方向表现为压应力。通过对比各个焊接速度产生的焊接应力场分布，当焊接速度为110 mm/min时，应力曲线比较平滑稳定；当焊接速度>110 mm/min时，应力较低但会造成焊接不充分，残余应力分布不均匀；而当焊接速度<110 mm/min时，应力峰值过大，应力集中较明显，表明焊后残余应力较大。