超声波测定摩擦焊接头残余应力

摘要

采用15MHz超声聚焦探头对45号钢摩擦焊接头进行试验检测,根据有限弹性变形理论建立了超声波测定摩擦焊接头残余应力的计算模型,并计算出接头中轴向残余应力和径向残余应力的分布规律.结果表明,摩擦焊接头焊缝区和近缝区的轴向残余应力为压应力,而远离焊缝区域为拉应力;接头内径向残余应力在轴心处为压应力,随着远离轴心逐渐由拉应力变为压应力,在接头边缘区域为拉应力.试验结果还表明材料的各向异性对超声波测定摩擦焊接头残余应力有很重要的影响.比较超声检测轴向应力分布规律与有限元法理论计算结果,发现两种方法求得的轴向应力分布规律相近,但是本文提出的计算模型将减少残余应力误差,对摩擦焊接头残余应力的测定比用有限元法理论计算结果更准确.