Naprężenia w połączeniu spawanym wykonanym techniką laserową. Symulacje numeryczne

• Autorzy: Bokota A. , Piekarska W.

Warianty tytułu

EN

Stresses in the laser welding joint. Numerical simulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dokonano oceny stref wpływu ciepła oraz naprężeń od obciążeń termicznych i przemian fazowych w połączeniu czołowym wykonanym techniką laserową. Model przemian fazowych w procesach nagrzewania i chłodzenia ciągłego oparto na równaniach Avramiego, Koistinena i Marburgera, dotyczy on stali spawalnej o podwyższonej wytrzymałości. W modelowaniu naprężeń generowanych polem temperatury i przemianami fazowymi, wykorzystano prawo plastycznego płynięcia ze wzmocnieniem izotropowym i warunkiem plastyczności Hubera-Misesa. Uwzględniono zmiany parametrów termofizycznych od temperatury i składu fazowego.

EN

In the paper the estimation of the heat affected zone and stress states caused by the temperature field and phase transformation in a butt laser welding joint is made. The model of phase transformation in a continuous heating and cooling process is based on Avrami, Koistinen and Marburger equations for a higher strength steel. In the modelling of stresses generated by the temperature field and phase transformation the law of non-isothermal plastic flow with isotropic hardening has been used. Changes of the thermophysical parameters depended on both the temperature and the phase fraction have been taken into account.

Słowa kluczowe

PL

spawanie laserowe; przemiana fazowa; stan naprężenia; symulacja numeryczna

EN

laser welding; phase transformation; stress state; numerical simulation

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 9
• Strony: 69--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bokota A.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska, 42-201 Częstochowa, ul. Dąbrowskiego 73

autor

Piekarska W.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska, 42-201 Częstochowa, ul. Dąbrowskiego 73

Bibliografia

• [1] Bokota A., Iskierka S., Effect of phase transformation on stress States in surface layer of laser hardened carbon Steel. ISIJ International, 36, 11, 1996, 1383-1391.
• [2] Bokota A., Piekarska W., Numerical analysis of stress States in a butt laser-welding joint, Proccedings of International Conference “Matematical modelling and information technologies in welding and related process”, 16-20 September, 2002, vil. Katsiveli, Crimea, 131-135.
• [3] Haskin V.Ju., Pavlovskij S.Ju., Garascuk V.P., Seljagin V.D., Gonczarenko E.I.: Osobennost svarki tonkolistovych nizkouglerodistych stałej impul’snoperiodiceskim izluceniem C02 - lazera. Avtom.Svarka 2001, 2, 42-45.
• [4] Hougardy H.P., Calculation of the Isothermal Transformation into Different Microstructures from Measurements with Continuous Cooling, Materials Technology, Steel Research 61, 10, 1990.
• [5] Karlsson L.: Thermal stresses in welding. Thermal stresses I, Edited by Hetnarski R. B., Elsevier Science Publishers B. V. 1986.
• [6] Koistinen D.P., Marburger R.E., A General Equation Prescribing the Extene of the austenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels, Acta Metall., 7, 1959, 59-60.
• [7] Liu C.C, Liu Z., Xu X.J. Chen G.X., Wu J.Z., Effect of stress on transformation and prediction o f residual stresses. Material Science and Technology, 14. 1998. 747-750.
• [8] Liu Y.-N., Kannatey-Asibu E., Jr., Laser beam welding with simultaneous gaussian laser preheating. Journal of Heat Transfer, Trans, of the ASME. 115. 1993, 34-41.
• [9] Majchrzak E., Mochnacki B., Metody numeryczne, podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy, Gliwice 1994.
• [10] Piekarska W., Numerical modelling of structures in the heat affected zone during laser welding process, Proccedings of International Conference “Matematical modelling and information technologies in welding and related process”, 16-20 September, 2002, vil. Katsiveli, Crimea, 113-117.