固态相变对P91钢焊接残余应力影响的研究

摘要

基于SYSWELD软件,开发了热-冶金-力学耦合的计算方法,利用该方法模拟了P91钢平板对接接头的焊缝区和热影响区在冷却过程中因奥氏体-马氏体固态相变而产生的体积膨胀、屈服强度变化和相变塑性等三因素对焊接残余应力大小和分布的影响.数值模拟结果表明,相变引起的体积膨胀对焊接残余应力的形成过程和最终应力的大小与分布有显著的影响,它不仅可改变焊缝及HAZ的残余应力的大小,甚至可以改变应力的符号(即拉、压性质).相变引起的屈服强度变化对残余应力的形成过程及最终应力值大小和分布也有较大影响.在单道焊时,P91钢的过冷奥氏体的屈服强度似乎对焊接残余应力的形成有明显影响.相变塑性的影响相对较小,在相变过程中,它有"应力松弛"效应,对焊缝和HAZ的纵向和横向残余应力的最终值都有一定影响.