Q355钢板对接接头裂纹扩展所致焊接残余应力重分布研究

摘要：

目的 定量研究裂纹扩展导致的焊接残余应力重分布效应,得到残余应力随裂纹扩展的变化规律.方法 首先采用盲孔法测试了 Q355 钢板对接接头的初始残余应力;其次利用线切割技术模拟了平行以及垂直于焊缝的裂纹扩展情况,并测试了裂纹扩展导致的残余应力变化量;最后根据测试数据提出了残余应力释放量Δσ与裂纹长度a之间的函数关系式,进一步得到了基于裂纹扩展的应力重分布计算公式.结果 Q355钢板对接焊的焊缝区纵向(沿焊缝方向)存在较大的残余拉应力,拉应力峰值出现在焊趾处,为屈服强度的 1.13 倍.焊缝区横向存在梯度较大、拉压交替变化的残余应力,压应力峰值出现在焊趾处,大小为52.6 MPa,拉应力峰值出现在距焊缝中心线 17 mm处,大小为63.5 MPa.裂纹扩展能显著释放残余拉应力:裂纹沿焊缝中心扩展,横向残余拉应力峰值降低了 45.8%;裂纹沿垂直于焊缝方向扩展,焊趾处的拉应力峰值降低了 63.3%.结论 裂纹扩展会显著影响焊接构件的残余应力分布,根据实测数据提出的裂纹扩展应力重分布计算公式能够较好地反映残余应力重分布情况.

关键词：焊接残余应力、裂纹扩展、应力释放、应力重分布、试验测试

所属期刊栏目：15

分类号：TG405;U441.4(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：152-159