水电站月牙肋岔管组合焊缝分岔部位焊接温度场和残余应力研究

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1、国内图书分类号：TG404国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级三Q二二级姓名值金遗申请学位级别王堂亟±专业挝魁加王王程指导教师重越隆数拯二零一四年四月二十一日ClassifiedIndex：TG404U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTHEⅥ慢LDINGTEMPERATUREFIELDANDRESIDUALSTRESSOFBIFURCATIONREGIONINCOMBINEDⅥ忸LDSOFCRESCENT_RIBRED寸FORCEDBIFURCAT

2、IONOFHYDROPOWERS1lATIoNGrade：2011Candidate：HeJinguangAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringSupervisor：Prof．LeiBinlongApril，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有

3、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密函，使用本授权书。(请在以上方框内打“寸’)学位论文作者签名：I甄金托日期：撕．5．亿指导老师签名．髻缄孝日期：加件．岁．5西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)进行月牙肋岔管组合焊缝分岔部位焊接接头温度场和应力场的数值模拟，揭示不同时刻温度场的分布情况以及典型节点热循环规律，讨论不同焊接顺序对月牙肋组合焊缝分岔部位的残余应力的影响。2)引入正交设计法，探究月牙肋岔管组合

4、焊缝分岔部位接头的开岔角、坡口、不对称量、钝边的这四个因素对焊缝残余应力峰值的影响。3)讨论分段同时焊和分段退步焊对月牙肋岔管组合焊缝分岔部位残余应力的影响。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：2口／争，箩、12,西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要钢岔管是一种大型的焊接结构。月牙肋钢岔管组

5、合焊缝是连接月牙形内加强肋和支锥壳板的焊缝，由对接焊缝和角焊缝组合而成的，对焊接工艺要求比较高。组合焊缝是主要受力焊缝，岔管的主要质量问题常出现在组合焊缝上。其中最敏感的区域为组合焊缝分岔部位，因为这一区域不仅焊接难度大，而且焊缝相对集中，应力情况复杂，是焊接缺陷的多发区。本文借助焊接专业软件SYSWELD进月牙肋岔管组合焊缝分岔部位温度场和残余应力的研究，对保证获得高质量月牙肋岔管具有重要的工程意义。为了揭示不同时刻温度场的分布情况以及典型节点热循环规律，讨论不同焊接顺序对焊缝残余应力的影响，进行组合焊缝分岔部位焊接接头温度场和残余应力三维数值模拟。结

6、果表明，不同时刻温度场的分布和典型节点的热循环符合实际焊接情况，垂直于焊缝方向同一截面上第一层焊道节点、近缝区节点、远缝区节点的热循环有很大不同；不同焊接顺序下焊缝残余应力分布是不同的，先焊完开口小的内侧坡口再焊开口大的外侧坡口的焊接顺序下所取节点VonMises残余应力最大值最小。引入正交设计法，探究岔管组合焊缝分岔部位接头的开岔角、坡口、不对称量、钝边的这四个因素对焊缝残余应力峰值的影响。结果表明，各因素对焊缝残余应力峰值的影响主次顺序为开岔角>坡El>不对称量>钝边；开岔角、坡口、不对称量这三个因素对岔管组合焊缝残余应力峰值有显著性影响的，钝边量无

7、显著影响。本文讨论了两种常用的分段焊对组合焊缝分岔部位残余应力的影响。结果表明，采用分段退步焊比采用分段同时焊好，可以使组合焊缝部位的残余应力相对小，相对均匀。关键词：月牙肋钢岔管；组合焊缝；数值模拟；温度场；残余应力；SYSWELD西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThesteelbifurcatedpipeisalargeweldedstructure．Thecombinedweldofthecrescent-ribreinforcedbifurcationcombinedbybuttweldandfilletweldisconn

8、ectedcrescentribstiffenedinsideandtheshe