板式换热器管板接头补焊残余应力数值模拟

板式换热器管板接头处存在大量的焊接残余应力,会引起应力腐蚀开裂,产生泄露现象。利用有限元软件ABAQUS对管板接头补焊残余应力进行数值模拟,从残余应力的角度优化管板补焊接头坡口形状。计算结果表明,在管板焊接接头焊缝和热影响区产生了较大的残余应力,环形应力最大,径向应力次之,轴向应力最小,最大残余应力值产生在焊缝与母材交界处。与L形和V形坡口相比,U形坡口焊接接头的残余应力较小。与单边U形坡口相比,双边U形坡口能够降低焊接残余应力,有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性。双边U形坡口是一种最佳补焊坡口形式,为工程上管板式换热器焊接接头补焊工艺提供参考。