简介：摘 要：为了研究大管径焊接管道多层多道焊的温度场及残余应力的分布规律，基于SYSWELD焊接软件建立其3D热-弹-塑性有限元模型，通过双椭球体热源和生死单元法实现了焊接热能量的输入及焊缝的填充，采用顺序耦合法分别计算了焊接管道温度场及应力场，并将有限元模拟值与实测结果进行了对比。研究结果表明：有限元模拟值与采用盲孔法测试的焊接残余应力实测值良好。温度场模拟的三道焊缝处熔池的温度均超过1500℃，达到了材料的固液相线，温度场分布符合一般分布规律。焊接管道的Von Mises等效应力主要分布在管道内表面的焊缝处，焊接中的等效应力峰值大小均略高于钢材的屈服强度，最大可达1.05fy。管道外表面的环向应力和轴向应力均在第三条焊缝焊接完成后分别达到最大值为227.29MPa和383.53MPa；与环向应力分布不同，轴向应力在焊缝区域内总体呈锯齿状受压状态，并在0.15-0.2m宽度范围内缓慢转变为受拉状态。焊接管道完全冷却后的轴向应力峰值可达-383.53MPa。研究成果可为后续进行大管径管道焊接参数优化提供一定的理论依据。
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