大厚度焊接结构残余应力分析测试及超声冲击处理影响研究

作者：陈月峰; 程定富; 刘卫华; 刘元秀; 刘川; 王树昂; 朱平; 丁超

来源：原子能科学技术, 2021, 55(S2): 256-265.

• 厚板焊接结构
• 残余应力
• 超声冲击处理
• 对比分析

为了解核电典型大厚度焊接结构残余应力分布特征,明确超声冲击处理对焊接残余应力的调控效果,采用XRD法、小孔法和轮廓法分析了不锈钢厚板接头在焊态及超声冲击状态下表层与内部应力的分布规律。结果表明:焊态焊缝区域上下表面的应力(距上、下表面0、2 mm)大于内部应力,横向应力从上表面到下表面为拉伸应力-压缩应力-拉伸应力典型分布形式。轮廓法可实现厚度方向上的应力分布全貌测试,沿厚度方向内部纵向应力为拉伸应力,峰值在距上表面8 mm处,幅值达到420 MPa左右。超声冲击处理对结构表层的纵向和横向焊接残余应力具有显著调控作用,表面呈现为压缩应力,焊缝区内部纵向应力则仍保持拉伸应力,内部横向应力在距表层1～3 mm处由焊态原始拉伸应力转变为压缩应力,达到焊材屈服强度的87%,而冲击区域外的焊接残余应力受影响较小。

• 单位
  中国核工业第五建设有限公司; 江苏科技大学