焊接顺序对X形坡口环焊结构残余应力的影响

万海波，　王延峰，　李　强，　唐　彬

(1． 上海发电设备成套设计研究院， 上海 200240； 2. 上海电力股份有限公司吴泾热电厂， 上海 200241)



焊接顺序对X形坡口环焊结构残余应力的影响

万海波1，王延峰1，李强1，唐彬2

(1． 上海发电设备成套设计研究院， 上海 200240； 2. 上海电力股份有限公司吴泾热电厂， 上海 200241)

利用有限元软件ABAQUS建立了环焊结构的二维轴对称热力顺序耦合有限元模型，并对模型的准确性进行了验证.利用该模型计算了不同焊接顺序下不锈钢圆筒多道对接焊的残余应力分布.结果表明：不同焊接顺序下的残余应力分布趋势基本一致，轴向应力在焊接接头内壁一侧表现为拉应力，而在外壁一侧表现为压应力；环向应力在整个壁厚方向上均表现为拉应力.就应力值大小而言，焊接顺序对残余轴向应力的影响较大，对环向应力的影响则较小.以最大程度降低焊接结构在服役期间发生应力腐蚀开裂的可能性为依据，确定了最佳焊接顺序.

X形坡口； 焊接顺序； 应力腐蚀开裂； 有限元模拟

大型压力容器环缝对接焊是核电化工等领域常见的焊接结构.由于焊接过程中温度分布不均匀，导致焊接后的构件中不可避免地出现残余应力.残余应力对结构的服役状况产生不利影响，如促进疲劳、应力腐蚀开裂、氢脆的发生[1-2].如果要对焊接构件的完整性进行可靠评价，事先知晓焊接残余应力的分布，特别是焊件厚度方向上的应力分布就显得尤为重要.

工程上，为减小焊……