全焊接球阀焊接残余应力及变形数值模拟

• 作者: 黄波 王旺 王佳 李轩 何庆中 左超
• 来源期刊: 油气储运
• 关键词: 全焊接球阀 ABAQUS 温度场 残余应力 变形
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 工艺与工程|PROCESS & ENGINEERING
• 页码范围: 895-902
• 页数: 8页
• 分类号: TE88
• 语种: 中文
• DOI: 10.6047/j.issn.1000-8241.2021.08.009

摘要

焊接残余应力特性对球阀安全运行及结构改进具有重要意义.基于有限元软件ABAQUS,以T形接头焊、平板对接焊、圆管对接焊3种模型为例,模拟了全焊接球阀的温度场、应力场、位移场.结果表明:非生死单元法相较于生死单元法的计算误差高约10％,但耗时缩短41％～57％;球阀焊接残余应力集中分布于焊缝与母材的结合位置,焊缝影响区外表面的环向及轴向残余应力均为拉应力,沿焊缝深度方向逐渐向内过渡为压应力;环向残余应力沿焊接方向有累积效果,最大压应力出现在焊缝终点,轴向应力集中分布在球阀中体的焊缝影响区.受环向和轴向应力的共同作用,球阀右体和中体均朝焊缝区域发生收缩,其中球阀右体变形明显,但不会对球阀启闭运动及密封性造成明显影响.