9Ni钢焊接残余应力的数值模拟

【摘要】：本文以液化天然气储罐用9Ni钢为研究对象,以热动力学、金属物理学和力学等基本理论为基础,采用SYSWELD有限元计算软件对其多道多层焊的应力场进行了数值模拟。计算时,采用双椭球焊接热源模型,考虑材料热物理性能与温度的非线性关系,以及相变潜热对温度场的影响,实现焊接温度场、组织转变场和应力应变场的三场耦合计算。通过模拟,得出了9Ni钢焊接接头残余应力的分布。计算结果表明,9Ni钢焊接热影响区残余应力水平最高,是整个焊接接头的应力集中部位;纵向残余应力在焊缝及热影响区表现为拉应力,远离热影响区部位表现为压应力。计算所得残余应力的分布与理论分析相一致。