高强调制钢焊缝磨削残余应力

纵向拉应力超550 MPa

揭示了机器人焊缝端面磨削后残余应力的形成机制与分布规律,并通过力热耦合模型实现高精度预测。

Ge, Jimin · 邓朝晖 · Dahu, Cao · Li, Zhongyang · Lv, Lishu · 刘伟 · Jaxue, Nie

Journal of Manufacturing Processes 2023

参数信息

焊缝接触表面最高温度
417.75 °C
纵向残余拉应力
+553 MPa
横向残余应力
−161 MPa
分界区温度
212.8 °C
分界区双向最大残余拉应力
352 MPa
模拟温度最大误差
10 %
残余应力误差
15 %

技术优势

模拟精度高

力热耦合模型采用生死单元技术模拟磨削材料去除过程,实验验证模拟温度与实测最大误差仅 10%,残余应力误差约 15%。

预测极端应力

能捕捉磨削区高达 +553 MPa 的纵向残余拉应力和 −161 MPa 的横向残余应力,为危险部位识别提供依据。

识别薄弱区

发现焊缝与母材分界区存在较高温度(212.8 °C)和双向拉应力(最高 352 MPa),该区域易成为失效起源。

应用场景