马氏体/贝氏体异种耐热钢接头焊接应力数值模拟

摘要

采用热弹塑性有限元方法对马氏体耐热铜9Cr1MoVNbN(T91)与低合金贝氏体耐热钢12Cr2MoWVTiB(G102)异种钢接头的温度场、应力场进行了数值模拟;并比较了接头在不同焊接线能量条件下的温度场、应力场.模拟计算结果表明,由于异种钢接头热物理性能的差异,其焊接温度场和应力应变场均不对称.由于T91的导热系数小于G102,加热过程中,G102侧的升温速度较快.而在冷却过程中,T91侧的温度梯度较G102侧小,而热影响区更宽.焊后T91钢一侧的应力梯度小于G102,但高应力区域比G102一侧宽.通过对模拟结果的比较分析,从降低焊接残余应力的角度出发,采用小线能量可减少接头中的拉伸残余应力.