【摘要】：利用ABAQUS有限元軟件,建立了三維有限元模型,對X80管線鋼焊接接頭的氫擴(kuò)散行為進(jìn)行了模擬.通過對不同焊接條件下溫度場、應(yīng)力場、氫擴(kuò)散的三場耦合模擬,研究了焊接工藝參數(shù)對焊接接頭中氫擴(kuò)散及分布的影響.結(jié)果表明,焊接熱影響區(qū)殘余應(yīng)力水平最高,是整個接頭的應(yīng)力集中部位,也是焊接接頭中的富氫地帶.適當(dāng)?shù)靥岣哳A(yù)熱溫度和焊接熱輸入,均有利于焊接接頭中氫的擴(kuò)散逸出,降低氫在焊接熱影響區(qū)的聚集程度,從而降低氫致裂紋的敏感性.
[Abstract]:A three-dimensional finite element model was established by using ABAQUS software to simulate the hydrogen diffusion behavior of the welded joint of X80 pipeline steel. The effects of welding process parameters on the diffusion and distribution of hydrogen in welded joints were studied by coupling simulation of temperature field, stress field and hydrogen diffusion under different welding conditions. The results show that the welding heat affected zone has the highest residual stress level, which is the stress concentration area of the whole joint, and is also the hydrogen rich zone in the welded joint. A proper increase in preheating temperature and welding heat input is beneficial to the diffusion and escape of hydrogen in welded joints and to the reduction of hydrogen accumulation in the HAZ, thus reducing the sensitivity of hydrogen-induced cracks.
【作者單位】： 河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK2011258)
【分類號】：TG407

【參考文獻(xiàn)】

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1 張顯輝,譚長瑛,陳佩寅;焊接接頭氫擴(kuò)散數(shù)值模擬(I)[J];焊接學(xué)報;2000年03期

【共引文獻(xiàn)】

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1 于美;王瑞陽;劉建華;李松梅;;模擬海洋環(huán)境中兩種結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭腐蝕特性[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2013年08期

2 彭先華;劉靜;黃峰;胡騫;張杰;;微觀組織對管線鋼氫致裂紋擴(kuò)展方式及氫捕獲效率的影響[J];腐蝕與防護(hù);2013年10期

3 陳健;汪兵;胡亮;劉清友;劉翔;;高強(qiáng)度管線鋼微觀組織對氫致裂紋的影響[J];鋼鐵;2015年04期

4 Chuan-bo Zheng;Bing-hao Yan;Ke Zhang;Guo Yi;;Electrochemical investigation on the hydrogen permeation behavior of 7075-T6 Al alloy and its influence on stress corrosion cracking[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年07期

5 王中輝;李冬雪;;焊接數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];焊管;2010年06期

6 張顯輝,陳佩寅,譚長瑛;應(yīng)力/應(yīng)變場對插銷試驗(yàn)焊接接頭氫擴(kuò)散的影響[J];焊接學(xué)報;2002年02期

7 吳言高,李午申,鄒宏軍,馮靈芝;焊接數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];焊接學(xué)報;2002年03期

8 譚長瑛,張顯輝,陳佩寅,焦偉;焊接氫致裂紋的模擬與預(yù)測[J];焊接學(xué)報;2002年05期

9 蔣文春;鞏建鳴;唐建群;陳虎;;焊接殘余應(yīng)力下氫擴(kuò)散的數(shù)值模擬[J];焊接學(xué)報;2006年11期

10 李軍;牛靖;聶敏;薛金保;葛燕;;30CrMnSiNi2A鋼的焊接冷裂紋小鐵研試驗(yàn)研究[J];焊接技術(shù);2006年S1期

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3 朱敏;交流電作用下X80鋼在高pH值溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂行為及機(jī)理研究[D];北京科技大學(xué);2015年

4 鄧偉;低碳貝氏體管線鋼軋制工藝及組織性能研究[D];東北大學(xué);2011年

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3 李金柱;基于電磁熱力耦合控制焊接冷裂紋機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 張春平;異種鋼熔焊過程的數(shù)值模擬[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

5 李艷;采用有限元分析多因素對焊接接頭裂紋尖端塑性區(qū)的影響[D];太原理工大學(xué);2002年

6 趙丹丹;PTA加氫反應(yīng)器修補(bǔ)工藝研究[D];華東理工大學(xué);2012年

7 蔣慶梅;1000MPa級高強(qiáng)鋼焊接性及焊接工藝研究[D];東北大學(xué);2010年

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10 袁瑋;外加拉應(yīng)力對X80管線鋼點(diǎn)蝕電化學(xué)行為影響的研究[D];武漢科技大學(xué);2013年

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2 ;小管徑焊接接頭疲勞斷裂研究[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2001年04期

3 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊);2001年04期

4 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊);2001年06期

5 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊);2001年01期

6 ;焊接接頭的強(qiáng)度[J];機(jī)械制造文摘(焊接分冊);2001年02期

7 吳向春;劉鋼鑄;;新型金屬焊割氣焊接接頭機(jī)械性能的測試[J];適用技術(shù)市場;2001年01期

8 李強(qiáng),王波,李存錚,岑章志;T型焊接接頭中疲勞裂紋擴(kuò)展的三維邊界元模擬[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年04期

9 肖強(qiáng),張建強(qiáng);陶瓷襯墊單面焊接接頭的韌性斷裂行為研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2002年06期

10 劉靜安,王元良,孫鴻;車輛用鋁合金型材焊接接頭微區(qū)性能研究[J];輕合金加工技術(shù);2002年01期

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1 張建勛;李繼紅;裴怡;;焊接接頭損傷條件下的斷裂力學(xué)參量數(shù)值研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

2 孔祥峰;鄒妍;王偉;張婧;;水下焊接接頭腐蝕行為研究[A];中國腐蝕電化學(xué)及測試方法專業(yè)委員會2012學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

3 王元良;周友龍;陳輝;;微合金化鋼及其焊接接頭強(qiáng)韌性控制[A];第十五次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 鄭承炎;陳道坤;王傳華;;裂解爐管及其焊接接頭的斷裂分析[A];第四屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會議論文集[C];1997年

5 王東坡;霍立興;張玉鳳;王文先;;超聲沖擊處理改善箱型焊接接頭的疲勞性能[A];第十次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2001年

6 陳俊梅;陸?zhàn)?Yannick VINCENT;;焊接接頭冷卻組織模擬研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

7 岳亞霖;韋朋余;李盛華;張煒;張晉念;尹強(qiáng);;鈦合金焊接接頭疲勞裂紋聲發(fā)射特征研究[A];2007年船舶力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨《船舶力學(xué)》創(chuàng)刊十周年紀(jì)念學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

8 高麗;王光耀;周佳;閻換麗;;6061鋁合金焊接接頭的腐蝕行為[A];2012重慶汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2012年

9 董建令;類維生;王仲仁;;桔瓣式單曲率殼體角焊接接頭脹形研究[A];第四屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];1995年

10 霍立興;王東坡;王文先;;提高焊接接頭疲勞性能的研究進(jìn)展和最新技術(shù)[A];與時俱進(jìn) 追求卓越——中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會四十周年、中國焊接協(xié)會十五周年紀(jì)念文集[C];2002年

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1 唐佩綿;厚鋼板特性對T型焊接接頭止裂性的影響[N];世界金屬導(dǎo)報;2014年

2 張作貴 摘譯;優(yōu)化產(chǎn)品性能 更好滿足用戶要求[N];中國冶金報;2008年

3 廖建國;新日鐵開發(fā)出LNG罐用超級9%Ni鋼板[N];世界金屬導(dǎo)報;2006年

4 本版編輯 記者 魏敬民 子舒;為海洋鋼結(jié)構(gòu)增加安全砝碼[N];中國船舶報;2008年

5 唐佩綿;住友金屬耐疲勞焊接結(jié)構(gòu)鋼的開發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報;2011年

6 通訊員 楊峰;液壓移動式焊軌車樣車通過評審[N];人民鐵道;2010年

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1 喬及森;車用鋁合金焊接接頭及基本單元件的大變形力學(xué)行為研究[D];蘭州理工大學(xué);2007年

2 金成;空間熱循環(huán)下承載鋁合金焊接接頭損傷機(jī)理與數(shù)值模型[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

3 朱亮;力學(xué)性能失配焊接接頭的強(qiáng)度及變形行為[D];蘭州理工大學(xué);2005年

4 鄒吉權(quán);超高強(qiáng)度鋼及其焊接接頭的斷裂行為研究[D];天津大學(xué);2009年

5 王濤;基于斷裂參量K因子的焊接接頭等承載設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

6 張?zhí)鞎?新型低碳貝氏體鋼焊接接頭疲勞裂紋擴(kuò)展可靠性研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

7 王海濤;核電安全端異種金屬焊接接頭的局部力學(xué)性能及斷裂行為[D];華東理工大學(xué);2013年

8 吳良晨;超聲頻分量雙周疲勞載荷作用下焊接接頭的疲勞性能[D];天津大學(xué);2008年

9 趙凌燕;核電焊接接頭裂尖力學(xué)特征及環(huán)境致裂裂紋擴(kuò)展速率研究[D];西安科技大學(xué);2014年

10 張俊苗;航天器貯箱鋁合金焊接接頭強(qiáng)度特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

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1 金光;鐵路客車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架材料焊接接頭的組織與性能研究[D];大連交通大學(xué);2008年

2 郭平;基于場強(qiáng)法的焊接接頭疲勞壽命預(yù)測及機(jī)匣壽命研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

3 羅雪梅;16MnR焊接接頭顯微結(jié)構(gòu)，硬度和扭轉(zhuǎn)疲勞特性研究[D];天津大學(xué);2008年

4 王姝;鋁合金輪輞焊接接頭壓力變形對其組織性能影響的研究[D];中北大學(xué);2009年

5 張勇;含缺陷焊接接頭損傷行為及損傷參量工程化計(jì)算方法研究[D];西安理工大學(xué);2010年

6 郝建明;焊接接頭局部力學(xué)性能現(xiàn)場測量裝置的研制[D];蘭州理工大學(xué);2011年

7 耿立艷;鋁合金焊接接頭疲勞失效評定方法研究[D];天津大學(xué);2004年

8 郭巧琴;碳鋼焊接接頭在亞硫酸銨介質(zhì)中的耐蝕性研究[D];西安理工大學(xué);2006年

9 鄭斌;基于應(yīng)變場強(qiáng)法的焊接接頭雙軸疲勞壽命研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

10 焦康;焊接接頭力學(xué)性能不均勻性對裂尖力學(xué)場的影響分析[D];西安科技大學(xué);2013年

，

本文編號：2306412