双相不锈钢管道全位置焊接残余应力三维有限元数值模拟

摘要

以热弹塑理论为基础,利用ANSYS非线性分析有限元程序,对双相不锈钢管道接头环焊缝残余应力进行三维数值模拟.建立了管道全位置焊接瞬态温度场和应力场三维移动热源模型,获得了环焊缝焊接接头轴向和环向残余应力的分布规律:在管道接头内表面的焊缝及近缝区的轴向和环向残余应力均为拉应力,随着离开焊缝距离的增加,由拉应力逐渐过渡为压应力.在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力,而环向残余应力为拉应力.从环向位置上的应力变化规律可以看出正半周和负半周的应力分布具有明显的对称性.研究结果为优化生产工艺,控制残余应力提供了理论依据.