基于热-弹-塑性理论,建立垂直气电立焊残余应力三维数值分析模型.采用均匀体热源描述焊接热输入分布.利用所建模型,模拟计算30 mm厚DH36钢对接接头焊后残余应力及其分布特征,对比分析坡口形式、焊枪摆动对焊接残余应力分布影响的规律;将所测残余应力、热循环曲线结果及焊缝形状、尺寸与模拟值加以对比,验证模型的准确性.研究结果表明:对于I形坡口左右摆动且前后往复路径,焊接速度保持15 mm/s恒定,摆动频率由0 Hz增为20 Hz时,水冷侧焊缝及近缝区横向压应力及纵向压应力峰值均明显下降,等效应力谷值降低;陶瓷侧焊缝及近缝区横向压应力峰值下降明显.对于15 mm/s前后直行往复路径,对比I形坡口、V形坡口水冷侧焊缝及近缝区横、纵向压应力峰值均明显更高,高应力范围明显更大;陶瓷侧焊缝及近缝区横、纵向高应力区域更宽.
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