天然气管道在役修补焊接过程的数值模拟

作者：刘永滨; 冯立德; 张季娜; 许志武; 李政玮

来源：焊接学报, 2019, 40(10): 111-166.

• 在役修补焊接
• 数值模拟
• 温度场
• 应力场
• 变形

文中采用MSC·Marc软件对天然气管道在役修补焊接过程进行数值模拟.采用的焊接方式为钨极惰性气体保护焊.焊接过程中熔池底部未熔化材料受高温后强度降低,管道内部的压力易导致其失效.温度场分析结果表明,当焊接电流为220 A时,管道内壁温度峰值为1 131℃,低于管道材料的熔点,该温度下材料的屈服强度远高于管道内压.当焊接电流介于240～260 A范围时,容易发生焊透缺陷.盖板周围为封闭环焊缝,其应力场相比于直焊缝较复杂,模拟结果显示其等效残余应力分布不对称,在焊缝的收弧区域出现峰值,220 A焊接电流下为212.3 MPa.盖板沿着管道径向方向发生收缩变形,最大变形量为1.79 mm.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室