天然气高压管道焊接残余应力与变形的有限元分析

摘要：

基于热-弹-塑性有限元法,充分考虑材料性能随温度变化,利用ABAQUS有限元软件对X80天然气高压管道激光-电弧复合焊焊接过程进行分析,着重研究了焊接过程中应力场与位移场的变化趋势.结果表明:组合热源可以准确模拟激光-电弧复合焊的焊接过程;焊缝结合处起始阶段至0.05 m处及0.42～0.475 m处管道内壁的应力值大于外壁值;在焊料位置处,除距起始距离0.03 m内及距离区间0.47～0.52 m外,其余位置管道内壁的应力值大于管道外壁的应力值.边界条件不仅会影响残余应力场的形成,并且对焊接的形变量存在影响.采用硬度检测以及X射线法检测残余应力的方式验证模拟仿真的准确性,实测值均能满足技术标准要求,研究结果对提升高压天然气管道焊接质量提供参考.

关键词：高压管道;焊接残余应力;焊接变形;组合热源;有限元分析

分类号：TG404(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2021-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：56-60