固定热源长度对T型接头焊接变形及残余应力精确预测的影响

用固定热源预测焊接结构的变形与残余应力,相比移动热源可有效地提升计算效率,但热源长度对计算精度的影响少有讨论。对此,以Q235钢T型焊接接头为研究对象,分别采用X射线法和三坐标测量仪测量接头的残余应力和焊接变形。基于热-弹-塑性有限元分析,采用不同分段长度的固定热源模拟电弧焊过程,获得接头的温度场、应力场和焊接变形,并通过和移动热源模拟结果及试验数据进行比较,验证了固定热源的可行性。最后,讨论了固定热源长度对焊接变形与残余应力计算精度的影响。结果表明,采用移动热源与固定热源模拟焊接热输入均可精准预测中厚板接头的焊接变形,而采用固定热源需合理划定分段长度。当固定热源长度更接近移动热源的瞬态熔池长度时,所预测的变形数值更准确。固定热源长度的缩短,引起描述热源作用所需时间的延长和接头“几何端部效应”加剧,焊缝处纵向残余应力的预测精度降低,对横向残余应力的影响较小。

304不锈钢-Cr26双金属预应力复合耐磨管与异质法兰的焊接工艺

介绍了304不锈钢-Cr26双金属预应力复合耐磨管的结构及其材料构成,论述了304不锈钢-Cr26双金属预应力复合耐磨管与法兰焊接时存在复合层界面开裂的问题,提出了304不锈钢-Cr26双金属预应力复合耐磨管法兰焊接时的预热方式、预热温度计算方法及焊接结束时的温度要求,选择了焊接材料和焊接方法,制定了304不锈钢-Cr26预应力双金属复合管与Q345B法兰的焊接工艺并进行了实际产品的焊接,测试出焊接区具有较小的焊接残余应力,有效防止了该复合管法兰焊接时复合界面的开裂。结合复合管结构特点、各部分材料线胀系数及温度条件,讨论分析了复合管法兰焊接时复合界面开裂机理。