厚壁316LN不锈钢管焊接接头中残余应力的有限元模拟

来源：机械工程材料杂志2017年第3期北京时间：

作者：杨秦政, 李晓延, 张亮

摘要：采用有限元模拟的方法，对厚壁316LN不锈钢管焊接接头中的焊接残余应力进行研究，分析了焊道合并对模拟结果的影响，并采用X射线应力测试对模拟结果进行了验证。结果表明：在考虑钢管初始应力的条件下，模拟结果与实测结果吻合；轴向残余拉应力主要出现与盖面焊道毗邻的钢管外壁以及最后一道盖面焊道下方，其中钢管焊接在工装上、受工装拘束较大的管道一侧，拉应力数值和范围都较大；焊道合并简化对残余压应力的分布和数值影响较大，对主要分布在盖面焊道附近的残余拉应力的影响较小；选择合适的简化模型可以在保证较高计算准确度的同时缩短计算耗时，可用于大型焊接结构残余应力场的模拟。

关键词：焊接残余应力, 有限元模拟, 焊道合并方法