电弧熔丝单层单道积材残余应力模拟分析及锤击消除研究

摘要

本工作利用SYSWELD有限元软件,建立了电弧熔丝单层单道积材三维模型,采用双椭球热源对熔丝积材过程的温度场、应力场进行了动态仿真模拟,分析揭示了工艺参数对残余应力的影响规律,.结果表明:在一定范围内,采用较低的线能量和熔丝积材速度、高预热温度,能有效降低残余应力.基于ABAQUS软件,将熔丝积材后的残余应力导入锤击模型中,模拟分析发现,锤击过程中材料产生的变形达到最大值后会发生微小的弹性回复,最后形成塑性接触变形.锤击后,焊缝及热影响区的残余应力极大减小,锤击表面一定深度范围内的残余拉应力转变为压应力.最后通过锤击试验,验证了锤击法能有效降低熔丝积材部位的残余应力,将一定深度范围内局部残余拉应力转为压应力.