高压水射流降低焊接残余应力有限元分析

摘要

焊接不可避免产生残余应力,对结构完整性造成很大影响.文章提出利用高压水射流技术降低焊接残余应力,并利用有限元法进行计算模拟.分别开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序及模拟高压水射流的移动压力载荷子程序,得到了经高压水射流处理前后焊接残余应力分布的变化规律.计算结果表明,经高压水射流处理后,焊缝和热影响区存在的焊态残余应力得到降低,在焊缝区已经产生压缩应力.这是由于在高压水射流过程中,材料微观上伴随位错结构的改变,产生了塑性变形,导致金属晶格发生畸变,从而使残余应力得到释放,并形成一定范围的压应力区。