徐 磊，黄小平，王 芳

（1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240；2.上海海洋大学 上海深渊科学工程技术研究中心，海洋科学学院，上海 201306）

焊接残余应力对深潜器耐压球壳承载能力的影响

徐 磊1，黄小平1，王 芳2

（1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240；2.上海海洋大学 上海深渊科学工程技术研究中心，海洋科学学院，上海 201306）

耐压球壳通常采用焊接方式将两个半球壳连接成整球，在焊缝处产生的接近材料屈服强度的焊接残余应力对球壳的承载能力有多大的影响，是否需要做焊后消除残余应力处理，将直接影响球壳的安全性和生产成本。而现有对球壳极限强度计算，无论是理论计算还是数值计算，均只考虑了球壳初始缺陷中的几何缺陷对球壳极限强度的影响。该文将在现有的耐压壳极限强度设计公式基础上，采用数值计算的方法对耐压球壳的焊接过程进行数值模拟，得到焊后球壳的焊接残余应力分布，并在此基础上考虑残余应力对球壳极限强度的影响，结果表明，对于大潜深厚球壳，焊接残余应力对耐压球壳承载能力影响不显著，为大深度潜器耐压球罐是否需做焊后消除残余应力处理提供了一定的参考依据。

耐压球壳；焊接；残余应力；极限强度

0 引 言

2012年6月，中国的大深度载人潜水器“蛟龙号”成功进行了深度为“7 000m”的海试，标志着我国的海洋深水资源探测与开发进入世界一流行列。……