| 坡口形式对Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的影响 |
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| 引用本文： | 蔡建鹏,叶延洪,张彦杰,邓德安.坡口形式对Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的影响[J].机械工程学报,2015,51(10). |
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| 作者姓名： | 蔡建鹏 叶延洪 张彦杰 邓德安 |
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| 作者单位： | 1. 重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400044
2. 重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400044;重庆长征重工有限公司 重庆 400083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 近年来,异种钢焊接接头在工业应用上越来越广泛。在焊接中、厚板的异种钢接头时,为了获得全焊透接头通常需要在工件上准备坡口。由于坡口处需要填充焊缝金属,因此不同的坡口要采用不同的热输入和焊道布置。理论上而言,不同热输入和焊道布置对焊接残余应力与变形会有影响。采用数值模拟与试验手段相结合的方法研究坡口形式对Q345与SUS304异材对接接头的残余应力与变形的影响。以有限元软件ABAQUS为平台,开发热-弹-塑性有限元数值计算方法来模拟板厚为10 mm的V形和X形坡口Q345/SUS304异种钢平板多道焊对接接头的温度场、应力场和焊接变形。采用盲孔法测量V形坡口接头表面的焊接残余应力;分别采用游标卡尺和三坐标仪测量V形和X形坡口接头的横向收缩和角变形。通过比较可知,不论是焊接残余应力还是焊接变形,计算结果与试验结果都吻合较好,验证了计算方法的有效性。研究结果表明,在Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续的现象,而且接头中SUS304侧的高拉伸残余应力区域明显宽于Q345侧。数值结果表明,坡口形式对纵向残余应力的峰值影响较小,而对横向残余应力的峰值有一定影响。试验和数值模拟结果显示V形坡口接头的横向收缩和角变形明显大于X形坡口接头的值。
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| 关 键 词： | 异种钢焊接 有限元 坡口形式 残余应力 焊接变形 |
Study on Influences of Groove Type on Welding Residual Stress and Deformation in Q345/SUS304 Dissimilar Steel Butt-welded Joints |
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| CAI Jianpeng,YE Yanhong,ZHANG Yanjie,DENG Dean.Study on Influences of Groove Type on Welding Residual Stress and Deformation in Q345/SUS304 Dissimilar Steel Butt-welded Joints[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2015,51(10). |
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| Authors: | CAI Jianpeng YE Yanhong ZHANG Yanjie DENG Dean |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | dissimilar steel welding finite element groove type residual stress welding deformation |
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