邓勇拓 师俊辉 周洋 高林朋

摘要：基于热-弹塑性有限元理论，以Abaqus软件为平台进行角接接头焊后残余应力及变形的分析，采用分段移动热源模型并利用Fortran语言开发热源子程序，分别采用直通焊和分段退焊两种方式进行角接接头焊接温度场、残余应力及变形的数值模拟分析。结果表明：横向变形是角接接头最主要的变形;角接接头焊接在焊缝端口处的残余应力为压应力，而在中间部位的残余应力为拉应力;分段退焊对横向残余应力的减弱作用较为明显，可以有效降低焊接后的变形及其应力。

关键词：角接接头;分段退焊;温度场;残余应力;变形

中图分类号：TG404      文獻标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）04-0072-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.04.14

0    前言

金属的强度会随着温度的变化而发生改变，在焊接过程中焊缝及焊缝附近区域的金属会随着温度的升高发生变形，由于受到外侧温度较低区域金属的阻碍会产生塑性变形，这正是造成焊件在冷却后产生焊接残余应力与变形的原因[1]。焊接后焊件内部应力分布不均以及产生的焊接变形会使焊接部位出现裂纹、断裂等隐患，降低焊件的承载能力[2]。一般焊件有角变形的部位都有较大的应力集中，当受到外载荷作用时，这些部位会产生更大的应力集中和附加弯曲应力，严重时甚至会导致接头的低应力脆性断裂，造成整个结构的破坏。

在实际生产中，对残余应力和变形的预测分析和控制是至关重要的，尤其是在结构受载较大处，需要较为准确的焊后变形预测结果[3-4]。……