17-4PH板增材再制造温度场及残余应力研究

作     者：郭龙龙 张锦航 王仕强 赖书斌 张小龙 罗震 白伟 王宏 GUO Longlong;ZHANG Jinhang;WANG Shiqiang;LAI Shubin;ZHANG Xiaolong;LUO Zhen;BAI Wei;WANG Hong

作者机构：西安石油大学机械工程学院西安710065 中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院四川广汉618300 中海油能源发展装备技术有限公司湛江分公司广东湛江524057 宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002 

基　　金：国家油气钻井装备工程技术研究中心开放基金“液缸关键部位增材再制造工艺优化及力学性能研究”(项目编号BOMCOJ118-JKY016-2023) 西安市科技计划项目“压裂泵泵头体增材再制造工艺及关键技术研究”(项目编号23GXFW0076) 

出 版 物：《焊管》 (Welded Pipe and Tube)

年 卷 期：2025年第48卷第1期

页      码：41-49页

摘      要：为了探究预制槽长度(L_(c))、再制造路径对熔池热循环曲线、冷却速率以及残余应力峰值的影响规律,基于热-弹塑性理论和有限元法,利用Simufact welding软件建立了17-4PH板再制造的热力耦合有限元模型,分析了再制造件的温度场和残余应力的分布规律。结果表明,相同路径与交叉路径再制造温度循环曲线变化趋势相同;除预制槽长度为12W外,随着焊缝数量的增大,冷却速率逐渐增大。交叉路径的残余应力峰值略小于相同路径的残余应力峰值,垂直焊缝方向上的残余应力值小于沿焊缝方向的值;沿焊缝方向上的残余拉应力最大值在最后一道焊缝的熄弧端及邻近的母材区,垂直焊缝方向上残余应力的峰值发生在在第一道焊缝中间位置及其邻近母材区域上。为避免高的残余拉应力,预制槽的长度应不小于16W,预制槽长度为4W时的残余应力值均大于其他预制槽长度的值,因此,再制造时预制槽的长度不应过短。研究结果能够为17-4PH零件再制造的预制槽设计、再制造路径的优选、残余应力调控提供参考。

主 题 词：17-4PH板材 增材再制造 残余应力 预制槽长度 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19291/j.cnki.1001-3938.2025.01.007

馆 藏 号：203157023...