对于强化应力及预强化处理对平板焊接残余应力的影响

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1、强化应力及预强化处理对平板焊接残余应力的影响张起侨，陈学东，韩豫(1．浙江工业大学化工机械设计研究所，浙江杭州310032，2．合肥通用机械研究院，安徽合肥230031，3．合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009)摘要：根据06Crl9Nil0奥氏体不锈钢材料的室温拉伸试验结果，采用ANSYS有限元软件对不同屈服强度下平板焊接过程及焊后强化过程进行了数值模拟分析。结果表明，焊后强化并不能完全消除焊接残余应力，但可以显著改善焊接残余应力的分布；对不同强化工艺下平板的焊接残余应力进行比较，指出对材料

2、进行预强化处理更有利于改善焊接残余应力。模拟分析结果可为应变强化工艺参数筛选提供一定的参考。关键词：奥氏体不锈钢；焊接残余应力；数值模拟；强化应力；预强化处理中图分类号：TH49；TG142．25文献标识码：A文章编号：1001-4837(2011)10-0009一o6doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2011．10．002InfluenceofStrengtheningStressandPre—-stretchingonWeldingResidualStressZHANGQi—qia

3、o，CHENXue—dong，HANYu。(1．InstituteofProcessEquipmentandControlEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China；2．HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230031，China；3．SchoolofMaterialScienceandEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei

4、230009，China)Abstract：Accordingtotheresultofuniaxialtensiletestforausteniticstainlesssteelunderroomtempera—ture，theweldingprocessandstrengtheningprocessafterweldingwerenumericallysimulatedinthediffer-entyieldstrength．Theresultsshowthattheweldingresidualstre

5、sscannotbecompletelyremovedbycoldstretching，butitwillbesignificantlyimproved．Comparingweldingresidualstressinthediferentcoldstretchingprocess，itispointedthatthepre—stretchingwillbemorehelpfulforimprovingtheweld—ingresidualstress．Thesimulatedresuhscanprovide

6、somereferenceforcoldstretchingprocess．Keywords：austeniticstainlesssteel；weldingresidualstress；numericalsimulation；strengtheningstress；pre—stretching基金项目：国家高技术研究发展计划重点资助项目(863计划，2009AA044802)l9强化应力及预强化处理对平板焊接残余应力的影响强化应力分别为320和340MPa，以模拟材料的0引言不同程度预强化处理状态，并在此基

7、础上，继续对试样编号B，C进行预应力拉伸试验，强化应力均奥氏体不锈钢具有良好的塑性，但屈服强度取410MPa，试验结果如表1所示。可以看出，在却较低，往往导致以屈服强度为基准的奥氏体不一定的强化应力下，材料的塑性变形量随屈服强锈钢材料许用应力值偏低，不能充分发挥材料承度的增加而减小；当材料的屈服强度从297MPa载能力。采用应变强化技术可显著提高奥氏体不提高到353MPa时，其塑性变形量降低了2．62％。锈钢材料的屈服强度，从而减薄容器壁厚，降低容因此，采用预强化处理材料制造基于应变强化技器重量，实现压力容器

8、轻型化设计的目标¨I2J。术设计的奥氏体不锈钢压力容器，可以有效地降焊接是压力容器制造中的主要工艺环节之低容器的最终塑性变形量。一，容器经过焊接，往往产生焊接残余应力。奥氏体不锈钢通常不进行焊后热处理，因此，压力容器表106Crl9Nil0奥氏体不锈钢力学性能参数中奥氏体不锈钢焊接结构普遍存在焊接残余应试样屈服强度强化应力塑性变形量力，从而会对容器的抗应力腐蚀性能和抗疲劳强编号／MPa／MPa／％度