《表3 熔丝积材试板的横向残余应力模拟值与测量值(MPa)》

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《单道熔丝积材残余应力分布及锤击消除研究》

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为了验证锤击数值模拟的准确性，利用自主研制的大型电弧熔丝积材原型设备（图14），进行了熔丝积材实验及熔丝积材后锤击速度为10 mm·s-1的锤击实验，获得焊道表面形貌如图15所示。并利用X射线应力测定仪测定了熔丝积材板局部表面位置在锤击前后的残余应力值，根据残余应力主要分布在焊道及焊道两侧的原则，挑选了5个测量点进行检测，测量点选取如图16所示。将锤击前后两块熔丝积材板上5个点的横向及纵向残余应力测量值与模拟值进行统计，分别如表3和表4所示，测量结果与模拟结果的残余应力数值相近，分布趋势相似，平均相对误差均在合理范围内，证明本文中所建立的熔丝积材有限元模型能有效预测熔丝积材残余应力。从表3和表4中可以看出，熔丝积材中心部位残余应力在锤击后明显降低，锤击中心的压应力值在锤击后出现明显增加，但熔丝积材热影响区的残余应力在锤击后出现细微的增高现象。这是由于锤击使熔丝积材中心部位产生接触变形后形成压应力，随着距中心的距离增加，材料的接触应变急剧降低，与锤头边缘接触的材料产生与锤头运动方向相反方向的变形，因而残余应力反而有所上升。