冲击法改善T91钢焊接残余应力的研究分析

基于焊后热处理可以降低T91钢焊接残余应力,但无法改变其应力状态的分布问题,本文模拟分析了冲击法对于改善焊接残余应力的影响情况。通过ANSYS软件平台,导入经焊后热处理后的残余应力为初始状态,分析了不同的冲击力度、冲击间隔、双点冲击情况对于T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的影响。模拟结果表明:冲击处理可以在处理表面一定深度范围内引入一定区域占比的压应力,并且压应力区域随载荷的增加而加大;由于不经焊后热处理的最高应力集中在焊缝内表面区域,因此只通过冲击处理的机械方式不能得到良好的改善焊后残余应力效果。通过焊后热处理结合焊缝区外表面冲击处理,可以在降低焊接残余应力的同时引入一定比例的压应力,从而得到较好的应力状态。单点环向冲击间隔7.2°的0.2mm冲击位移载荷下,具有75%左右的外表面环向压应力产生,可作为改善T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的方案。