厚板EH40激光焊接头
残余压应力提升6倍
通过考虑固态相变的模拟精确预测焊接残余应力与应变，揭示马氏体相变主导应力演化机制。
吴若林 · 黄禹 · 荣佑民 · 徐佳军 · Chen, Quan
Optics and Laser Technology 2023
参数信息
- 纵向残余压应力峰值
- –768 MPa
- 热影响区与母材交界处应力梯度
- 1299 MPa
- 横向塑性压应变峰值
- –0.111
技术优势
预测更准
模型基于实际焊缝微观组织建立完整的固态相变模型，模拟各相含量与实验结果吻合，因此应力与应变预测更可靠。
应力梯度量化
固态相变使热影响区与母材交界处应力梯度高达1299 MPa，准确捕捉高应力梯度区域，为疲劳评估提供关键输入。
机制揭示
研究发现马氏体相变是应力应变分布和演化差异的主要原因，为调控焊接工艺提供了理论依据。
应用场景
- 厚板焊接结构：为厚板焊接结构提供更准确的残余应力预测，优化工艺参数降低变形和开裂风险。
- 船舶与海洋工程用钢：针对船舶与海洋工程用EH40钢，预测焊接残余应力，评估结构完整性和疲劳寿命。
- 高强钢焊接接头：揭示高强钢焊接接头中马氏体相变对应力应变的影响机制，指导焊接工艺设计。
- 焊接残余应力测量：提供经过实验验证的仿真模型，作为残余应力测量结果的有力补充和对比基准。