温永彬，巩建鸣，耿鲁阳，沈利民

(南京工业大学，江苏 南京 210009)

13MnNiMoNbR厚板焊接温度场数值模拟

温永彬，巩建鸣，耿鲁阳，沈利民

(南京工业大学，江苏 南京 210009)

采用多点铠装热电偶，实际测量13MnNiMoNbR厚板焊接件表面和内部的温度，得到了三个有效测温点的温度变化规律，获得了焊接过程中实际温度场的分布规律；利用有限元软件ABAQUS，模拟了厚板焊接温度场，得到了温度场的变化规律，并与测量结果进行对比分析。结果表明，测量与模拟的温度场的变化规律基本一致，有效点的最高温度测量值出现的层数与模拟值最高温度出现的层数一致。测量结果验证了模型与网格划分的正确性，研究结果为优化13MnNiMoR厚板焊接工艺、控制残余应力、提高焊接接头的可靠性和安全性提供了理论依据。

热电偶；厚板；深孔测量技术；焊接模拟；焊接温度场

0 前言

13MnNiMoNbR是国产低合金高强度钢，多用于大型厚板压力容器，由于材料本身的焊接性能和受焊接工艺、焊前／后热处理等诸多因素的影响，如何解决焊接残余应力和变形是目前研究13MnNiMoNbR钢的主要课题。

本研究采用K型热电偶，文献[1]运用深孔测量方法[1]，实际测量13MnNiMoNbR厚板焊接过程中焊板表面及内部的温度[2-3]，实时记录并输出测量数据。运用大型通用有限元分析软件ABAQUS建立有限元模型，模拟13MnNiMoNbR厚板焊接过程。通过将焊接温度场模拟计算结果与实际测量数据进行对比分析，验证了有限元模型的合理性。研究结果对准确模拟残余应力，优化13MnNiMoNbR的厚板焊接工艺，控制焊接过程中的残余应力，提高焊接接头的可靠性和安全性具有重要意义。……