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Numerical simulation and validation of residual stresses and distortion in type 316L(N) stainless steel weld joints fabricated by advanced welding techniques

焊接 残余应力 失真(音乐) 材料科学 冶金 残余物 结构工程 计算机模拟 复合材料 机械工程 工程类 计算机科学 算法 模拟 放大器 光电子学 CMOS芯片
作者
A. R. Pavan,B. Arivazhagan,M. Vasudevan,Govind K. Sharma
出处
期刊:Cirp Journal of Manufacturing Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:39: 294-307 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cirpj.2022.08.010
摘要

Hindrance to weld metal shrinkage by the adjacent base material introduces inevitable residual stress and distortion in welded components. Nevertheless, proper choice of welding process can reduce the magnitude of tensile residual stress and distortion. Here hybrid laser MIG and Hotwire-TIG welding processes are used, which provides sound 316L(N) stainless-steel weld joint at reduced heat input. The numerical modeling and experimental result shows that tensile residual stress distribution is substantially narrower in hybrid laser MIG than in Hotwire-TIG weld joint. Furthermore, the degree of external restraint significantly influences the magnitude of residual stress distribution and distortion. The numerical and experimental results exhibited reasonable agreement. • 11 mm thick Type 316L(N) weld joints were fabricated using HLM and HW-TIG welding techniques. • The IHM and MHM accurately predicted residual stress and distortion in HLM and HW-TIG weld joints. • Residual stress distribution was narrower in HLM (∼22 mm) than HW-TIG weld joint (∼46 mm).
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