焊接残余应力下的蠕变疲劳交互研究

作者：陈健飞; 黄保科; 解学方; 蒋文春^*; 王振波

来源：热加工工艺, 2020, 49(21): 143-150.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20193731

• 焊接残余应力
• 损伤
• 有限元
• 蠕变疲劳交互

结构部件在焊接加工制造过程中不可避免地会产生残余应力,且此类部件长期在高温、高压以及交变载荷等复杂工况下运行时,焊接残余应力下的蠕变疲劳交互的力学行为尚未明确。采用热力耦合的方法模拟了316L不锈钢焊板的焊接残余应力,并以试验测定的残余应力值验证了模拟的正确性。以残余应力在高温疲劳作用下的释放作为对比,分析了焊接残余应力在高温蠕变疲劳交互作用下的释放规律。结果表明,焊接残余应力在高温疲劳作用下缓慢释放,而在蠕变疲劳交互作用下快速释放后趋于稳定状态。并解释了其释放机理。编译蠕变疲劳交互损伤FORTRAN子程序,用以分析残余应力下的蠕变疲劳交互损伤,并以不考虑残余应力的蠕变疲劳交互损伤作为对比,阐明了残余应力对蠕变疲劳交互损伤的影响。通过对焊接残余应力下的蠕变疲劳交互力学行为进行研究,为准确预测焊接接头的高温力学性能提供理论依据,对含焊接结构的高温设备设计具有重要意义。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司; 中国石油大学（华东）