91级钢多道次GTA焊接数值模拟2.pdf

节选段落一：
91 级钢多道次 GTA 焊接数值模拟
M. Zubairuddina,∗, S.K. Albert b, M. Vasudevanb, S. Mahadevanb, V. Chaudhari a, V.K. Suri c
摘要：
采用二维模型、三维粗网格模型和三维细网格模型对 91 级 6mm 厚钢板的多
道次 GTA 焊接过程进行了热力学分析。利用实验工具验证了预测的热循环、残余
应力和变形。模拟了各焊道间的预热对变形的影响，并进行了实验验证。对三维
精细网格模型，实验结果与仿真预测结果具有较好的相关性。


节选段落二：
Zubairuddin等报道了采用 GTA自焊技术对 3mm厚 91
级钢焊接板的热力学分析[21,22]。将各阶段残余应力和变形的预测结果与实测值进
行了比较，发现两者吻合较好。作者还报道了预热和相变对 3mm 厚 91 级钢自焊
残余应力的影响。
根据文献调查发现，对于 91级钢，考虑 6 mm厚板多道次 GTA焊接相变效应
的三维热力学分析文献有限。发表的关于 91 级钢的论文大多局限于对较厚管材
和板的二维模型分析。本文采用二维和三维网格模型对 6 mm 厚多道焊接接头的
残余应力和变形进行了数值分析。预热对多道焊变形的影响也被研究过。


节选段落三：
图 22 残余应力比较(MPa)
5、结论
对 91 级钢 6mm 厚多道焊进行了热力学分析，研究了不同的啮合、相变和预
热效果对焊板变形的影响。实验结果验证了预测结果的正确性。
•在三种不同的热力学分析网格中，发现细网格的三维网格模型对变形的预测更
准确。
•91 级钢 GTA焊缝的热力学分析考虑了相变效应，与未进行相变分析相比，能更
准确地预测焊缝变形。
•热-力学分析表明预热对 91级钢多道次焊接变形的影响与实验结果一致。
•在 P91 钢多道 GTA 焊接接头中观察到典型的 M 形残余应力分布。峰值拉伸残余
应力出现在焊缝热影响区附近。焊缝处的马氏体相变显著降低了峰值拉伸残余应
力值。