焊接转子窄间隙焊接接头冲击韧性数值研究.pdfVIP

焊接转子窄间隙焊接接头冲击韧性数值研究 谭 龙 ，张从平 ，张建勋 (1．西安交通大学 金属材料强度 国家重点实验室，西安 710049； 2．东方汽轮机有限公司，四川 德阳618000) 摘 要：采用微压剪方法测试 了100oMW 核电汽轮机焊接转子焊接接头的剪切强度 ，并 由均质 母材拟合确定了剪切强度与屈服强度间的关系．反推得到整个焊接接头微区屈服强度 ．利用有限 元法LS—DYNA显式动力学分析软件 ，对焊接接头动态冲击过程进行 了数值模拟。分别计算 了缺 口位于焊缝 中心、距焊缝 中心2mlTI，4mm，6mill，8mln，10inn及热影响 区时冲击过程 中的吸 收功。分析 了冲击韧性的变化及焊接接头力学不均匀性对冲击韧性的影响。 关键词：焊接；焊接转子；焊接接头；冲击韧性；微区性能；有限元 中图分类号：TG115．57 文献标志码：A 文章编号：1001—3938(2013)09—0005—06 NumericalSimulationStudyonW eldedJointsImpactToughness forW eldedRotorNarrow Gap TANLong，ZHANG Congping2，ZHANGJianxun (1．StateKeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials，Xi’r仇JiaotongUniversity，Xi’觎 710049，China； 2．DongfangTurbineCo．，Ltd．，Deyang618000，Sichuan，China) Abstract：Theshearingstrengthofweldedrotorweldedjointfor1000MW nuclearturbinebythemicrocompression—shear method，therelationshipbetweensheafingstrengthandyieldstrengthwasdeterminedbythehomogeneousparentmetal fitting， SOthemicro—regionyieldstrengthofthewholeweldedjointwasobtained．Thenumericalsimulationofdynamicimpactprocedure ofweldedjointwascarriedoutbyusingfiniteelementdynamicanalysissoftwareLS—DYNA．Theabsorbedenergieswhichgroove locatedinweldcentre，2,4，6，8，10mmfromweldcentrelineandHAZ．Italsoanalyzedthechangeofimpacttouthness，andthe influenceofunevenmechanicalpropeayinweldedjointtOimpacttoughness． Keywords：Welding；weldedrotor；weldedjoint；impacttoughness；micro-regionperformance；finiteelement 0 前 言 管 20Cr2NiMo具有较好 的力学性能，但对于其 焊接接头 ，由于整个焊接过程 中非均匀热循环的 核电是我 国发展电力工业的重要方向，是建 作用 ，各区域及各区域内部会产生很大的组织梯 立低碳 、可持续发展能源系统的需要和重要 内 度和力学性能不均匀性 ，可能在焊接 区域产生缺 容。大功率汽轮机是核电站 中的关键动力设备 ， 陷或者形成粗大组织 ，使焊接接头的力学性能下 转子是核 电汽轮机 中的关键部件，其安全可靠性 降，容易形成和诱发裂纹局部脆化 4]。因此，焊 是汽轮机正常运行 的重要保证 。由于锻件尺寸 的