过载法消除矩形压力蒸汽灭菌器焊接残余应力数值分析.pdfVIP

过载法消除矩形压力蒸汽灭菌器 焊接残余应力的数值分析 宇慧平 ，杨 柳 ，赵尔冰 ，冯 峰 。韩长录 (1．北京工业大学 机电学院，北京 100124；2．北京市朝阳区特种设备检测所，北京 100122) 摘 要：灭菌器的内腔通常由奥氏体不锈钢焊接而成，焊接残余应力与腐蚀介质共同作用，具有较高 的应力腐蚀倾 向，降低残余应力可减轻应力腐蚀。采用SYSWELD软件对奥氏体不锈钢矩形压力 蒸汽灭菌器进行包括对接焊、搭接焊、T型焊三种焊接方式的数值模拟，得到焊后残余应力的分布； 将焊接模拟结果导入到NASTRAN软件中，对灭菌器夹套和内壁进行加压卸载模拟，得到加压卸载 后残余应力的分布。分析其残余应力变化规律，结果表明：过载法能有效改善矩形蒸汽灭菌器残余 应力的分布情况；316L更容易通过加压卸载方法消除残余应力。 关键词：奥氏体不锈钢；压力容器；残余应力；过载法；数值分析 中图分类号：TH49；TG404 文献标志码：A 文章编号：1001—4837(2015)06-0049—06 doi：10．3969／j．issn．100l一4837．2015．06．008 NumericalAnalysisofReducingW eldingResidualStressinRectangular PressureSteam SterilizerbyOverloadM ethod YU Hui—ping ，YANG Liu ，ZHAO Er—bing ，FENG Feng ，HAN Chang—lu (1．CollegeofMachineElectricity，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China；2．Beijing ChaoyangDistrictSpecialEquipmentInspectionTestingInstitution，Beijing100122，China) Abstract：Generally，thelumenpansofsterilizerpressurevesselsareweldedbyausteniticstainlessstee1． A seriousstresscorrosionwillbecausedbythecombinationoftheweldingresidual stressandcorrosion medium．Overloadmethod canbeusedtoreducetheresidualstress．SYSWELD softwareisusedfornu— merica1simulationontheweldingresidua1stressofausteniticstainlesssteelrectangularsterilizer．inclu— dingbuttwelding，lapwelding，T typewelding．NASTRAN softwareisusedtosimulatetheprocessofan— loadingwithpressureonjacketandinnerwallofsterilizer，andthentoobtainthevariationtendencyofthe residualstress．Theresultsshowedthattheovedoadmethodimprovesthedistributionofresidualstressof rectangularsteam sterilizereffectively．Andovedoadmethodhasdifferenteffectsondifferentmaterialsto eliminateresidualstress． Keywords：austeniticstainlesssteel；pressurevessels；residualstress；overloadmethod；numericalanalysis 基金项 目：国家质检总局科技计划项 目(201lQK037)；北京市 自然科学基金 (3122004) · 49 · 过载法消除矩形压力蒸汽灭菌器焊接残余应力的数值分析