發(fā)布時間：2018-08-07 21:36

【摘要】：使用有限元軟件Abaqus計算了考慮馬氏體相變影響時9%Cr鋼管道多道接頭中的應(yīng)力演化過程,并分析了馬氏體相變在應(yīng)力演化中的作用。結(jié)果表明,在管道縱截面上,環(huán)向和軸向殘余應(yīng)力的分布相似,但環(huán)向殘余應(yīng)力較大。環(huán)向和軸向殘余壓應(yīng)力的最大值均出現(xiàn)在末道焊縫及熱影響區(qū),殘余拉應(yīng)力的最大值則出現(xiàn)在管道中部的焊縫及熱影響區(qū),而管道內(nèi)壁附近的殘余應(yīng)力較低。在末道焊縫附近,發(fā)生在較低溫度下的馬氏體相變不僅抵消了焊縫和熱影響區(qū)熱收縮所形成的拉應(yīng)力,并且形成了顯著的壓應(yīng)力,但馬氏體相變并沒有消除次表層焊縫顯著的殘余拉應(yīng)力。末道焊道對多道焊接頭殘余應(yīng)力的影響最大,其原因是馬氏體相變雖然在先焊焊縫中形成了很高的壓應(yīng)力,但后續(xù)焊道的焊接熱循環(huán)會顯著降低該壓應(yīng)力,使最終結(jié)果表現(xiàn)為馬氏體相變只顯著地降低了末道焊縫及其熱影響區(qū)內(nèi)的拉應(yīng)力,并形成了顯著的壓應(yīng)力。馬氏體相變對管道外壁附近殘余應(yīng)力的影響較大,而對管道內(nèi)壁附近殘余應(yīng)力的影響較小。
[Abstract]:The stress evolution process in multi-pass joints of 9%Cr steel pipeline considering the effect of martensite transformation was calculated by using finite element software Abaqus, and the effect of martensite transformation on stress evolution was analyzed. The results show that the distribution of annular and axial residual stresses in the longitudinal section of the pipeline is similar, but the circumferential residual stress is larger. The maximum values of circumferential and axial residual compressive stress are in the final weld and heat affected zone, while the maximum of residual tensile stress is in the weld and heat affected zone in the middle of the pipeline, while the residual stress near the inner wall of the pipeline is lower. Near the end weld, the martensitic transformation at lower temperature not only counteracts the tensile stress caused by the thermal shrinkage of the weld and the heat-affected zone, but also forms a significant compressive stress. However, martensitic transformation does not eliminate the significant residual tensile stress of the subsurface weld. The effect of the end pass welding pass on the residual stress of the multi-pass welding joint is the greatest. The reason is that although the martensitic transformation forms a very high compressive stress in the welding seam of the first welding, the welding thermal cycle of the subsequent welding pass will significantly reduce the pressure stress. The final results show that the martensitic transformation only significantly reduces the tensile stress in the final weld and its heat-affected zone, and forms a significant compressive stress. The effect of martensitic transformation on the residual stress near the outer wall of the pipeline is greater than that on the residual stress near the inner wall of the pipeline.
【作者單位】： 武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進焊接與連接國家重點實驗室;河南第一火電建設(shè)公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目Nos.51374153和51574181 先進焊接與連接國家重點實驗室開放課題項目No.AWJ-Z15-02~~
【分類號】：TG404

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本文編號：2171420