本文關(guān)鍵詞：固態(tài)相變對P92鋼焊接接頭殘余應(yīng)力的影響

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【摘要】：采用光學(xué)顯微鏡、顯微硬度儀和盲孔法研究了P92鋼平板焊接接頭的微觀組織、顯微硬度和表面殘余應(yīng)力分布.同時,基于SYSWELD軟件開發(fā)了考慮材料固態(tài)相變的熱-冶金-力學(xué)耦合的有限元計算方法,并采用該方法模擬了P92鋼的Satoh試驗(yàn)和單道堆焊接頭的溫度場及應(yīng)力場分布,探討了固態(tài)相變引起的體積變化、屈服強(qiáng)度變化和相變塑性(TRIP)對焊接殘余應(yīng)力形成過程及最終殘余應(yīng)力分布的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,P92鋼平板焊接接頭焊縫組織為淬火馬氏體,其平均顯微硬度為440 HV,母材(BM)組織為回火馬氏體,其顯微硬度為240 HV.Satoh試驗(yàn)的數(shù)值模擬表明,固態(tài)相變引起的體積變化和屈服強(qiáng)度變化不僅對殘余應(yīng)力的形成過程及最終應(yīng)力的分布和峰值大小有顯著影響,甚至可以改變應(yīng)力的符號;而TRIP效應(yīng)則具有減緩因體積膨脹和屈服強(qiáng)度變化所引起應(yīng)力變化趨勢的作用.進(jìn)一步的計算結(jié)果表明,P92鋼堆焊接頭焊縫和熱影響區(qū)(HAZ)的縱向殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力,而靠近HAZ的BM上存在較大的縱向拉應(yīng)力,峰值為600 MPa,該值超過了P92鋼的室溫屈服強(qiáng)度;整個焊接接頭的橫向殘余應(yīng)力峰值為130 MPa,遠(yuǎn)小于其縱向殘余應(yīng)力的峰值.數(shù)值計算結(jié)果與盲孔法測量得到的結(jié)果比較吻合,表明了所開發(fā)的熱-冶金-力學(xué)耦合的有限元計算方法有較高的計算精度.
【作者單位】： 重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接與連接國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 固態(tài)相變 Satoh試驗(yàn) 殘余應(yīng)力 TRIP SYSWELD 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目51275544~~
【分類號】：TG407
【正文快照】： Manuscript received 2015-07-10,in revised form 2015-11-09test were carried out to clarify the influence of solid-state phase transformation on the formation of residual stress-es.The simulation results show that the volume change and the yield stress var

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本文編號：874751