中厚板高强钢双面双弧对接焊的焊接残余应力分析

摘要

针对中厚板多层多道焊残余应力复杂且难以预测的问题,采用热-弹-塑性有限元分析方法,结合试验测试,研究了双面双弧对接焊接头的残余应力的幅值与分布,阐述了双面双弧多道焊对接接头残余应力的生成及演变过程.结果表明:模拟得到的对接接头残余应力与试验结果具有良好的一致性,验证了热-弹-塑性有限元分析的准确性.双面双弧焊对接接头焊缝区的残余应力沿板厚中心线与焊缝中心线呈对称分布.纵向残余应力最大值出现在盖面焊处,最大值为518 M Pa,接近焊接材料的屈服极限(525 M Pa),横向残余应力沿厚度方向呈现明显的拉-压-拉应力分布特征.多层多道焊接过程中存在明显的应力反复迭加现象,后层焊道会对前层焊道产生二次热处理,影响、改变前层焊道的应力数值与分布.