P91钢焊接接头Ⅳ型裂纹力学控制参量有限元模拟

作者：张建强; 罗传红; 章应霖

来源：焊接学报, 2012, (03): 57-60+64+116.

• 马氏体耐热钢
• Ⅳ型裂纹
• 等效应力
• 等效蠕变应变
• 数值模拟 martensitic heat-resistant steel
• type IV cracking
• von Mises equivalent stress
• equivalent creep strain
• numerical simulation

采用有限元方法对马氏体耐热钢(P91)焊接接头在温度为600℃、应力为80MPa下的最大主应力、von Mises等效应力、等效蠕变应变和应力三轴度进行了数值模拟.结果表明,在接头上下坡口交界处细晶热影响区(FGHAZ)两侧的最大主应力和von Mises等效应力很高,蠕变变形主要集中在FGHAZ,等效蠕变应变的最大值位于FGHAZ的底部.受焊缝和母材的强烈拘束,上下坡口交界处FGHAZ内应力三轴度最大,容易形成蠕变裂纹,导致接头蠕变开裂.数值模拟结果与试验获得的IV型裂纹产生、扩展结果一致.因此采用应力三轴度表征IV型裂纹开裂比较合理.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室; 武汉大学