Badanie wpływu grubości blach na odkształcenia kątowe w złączach spawanych doczołowo

• Autorzy: Choobi M. S.

Warianty tytułu

EN

Investigation into the effect of plate thickness on welding-induced angular distortions in butt welded joints

• Konferencja: 52. Naukowo-Techniczna Konferencja Spawalnicza, Sosnowiec, 19-21.10.2010 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu grubości blach spawanych doczołowo w jednym przejściu na wartość odkształceń kątowych. Badania przeprowadzono na drodze eksperymentu oraz symulacji numerycznej na blachach ze stali nierdzewnej w gatunku 304 o grubości 1, 1,5, 2 i 3 mm, które spawano doczołowo w jednym przejściu metodą TIG. Odkształcenie kątowe wyznaczono przy użyciu metody elementów skończonych (MES) w oparciu o trójwymiarowy model termo-sprężysto-plastyczny. Porównano wyniki odkształceń kątowych dla wszystkich badanych przypadków i określono wpływ grubości łączonych elementów na wartość odkształcenia kątowego. W celu weryfikacji modelu numerycznego wykonano pomiar temperatury podczas procesu spawania oraz odkształceń kątowych na złączach rzeczywistych. Wyniki badań wykazały, że grubość łączonych elementów ma wpływ zarówno na wartość, jak i rodzaj odkształceń. Przeprowadzone badania pokazały również, iż zmniejszenie grubości elementu wpływa na zwiększenie odkształcenia kątowego.

EN

The effect of thickness of single-pass butt welded plates on welding-induced angular distortions was investigated experimentally and by numerical simulation. To this end, 304 stainless steel plates, 1; 1,5; 2 and 3 mm in thickness, were single-pass butt welded by GTA method. Angular distortions were determined with the use of finite element method (FEM) on the three-dimensional thermal-elastic-plastic model. The angular distortion results of each case were compared with those of all other cases and the effect of welded elements thickness on the angular distortions was determined. In order to verify the numerical model, the measurements of temperature during the welding process and those of angular distortions in real joints were taken. The results of this study have shown that the plate thickness affects both the magnitude and the mode of distortions. The results have revealed also that the decrease in the plate thickness increases the angular distortions.

Słowa kluczowe

PL

złącze doczołowe; odkształcenie kątowe; blacha; symulacja numeryczna

EN

butt joint; angular distortion; plate; numerical simulation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 54, nr 5
• Strony: 78--80
• Opis fizyczny: 83, Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Choobi M. S.

• Iran University of Science and Technology, Mechanical Engineering Department, Iran

Bibliografia

• 1. Tsirkas S.A., Papanikos P., Keimanidis Th.: Numerical simulation of the laser welding process in butt-joint specimens. Journal of Materials Processing Technology, vol. 134, 2003, str. 59-69.
• 2. Camilleri D., Gray T.G.F.: Computational efficient welding distortion simulation techniques. Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering, vol. 13, 2006, str. 1365-1382.
• 3. Camilleri D., Comlekci Т., Gray T. G. F.: Computational prediction of out-of-plane welding distortion and experimental investigation. Journal of Strain Analysis, vol. 40, 2005, nr 2, str. 161-170.
• 4. Camilleri D., Comlekci Т., Gray T. G. F.: Thermal distortion of stiffened plates due to fillet welds-computational and experimental investigation. Journal of Thermal Stresses, vol. 29, 2006, nr 2, str. 111-137.
• 5. Mollicone P., Camilleri D., Gray T. G. F., Comlecki Т.: Simple thermo-elastic-plastic models for welding distortion simulation. Journal of Materials Processing Technology, vol. 176, 2006, nr 1-3, str. 77-86.
• 6. Deng D., Murakawa H.: Prediction of welding distortion and residual stress in a thin plate butt-welded joint:. Computational Materials Science, vol. 43, 2008, nr 2, str. 353-365.
• 7. Deng D., Liang W., Murakawa H.: Determination of welding deformation in fillet-welded joint by means of numerical simulation and comparison with experimental measurements. Journal of Materials Processing Technology, vol. 183, 2007, str. 219-225.
• 8. Teng T. L., Fung C. P., Chang P. H., Yang W. C.: Analysis of residual stresses and distortions in T-joint fillet welds. International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol 78, 2001, nr 8, str. 523-538.
• 9. Lindgren L.E.: Finite element modelling and simulation of welding. Part 1: increased complexity. Journal of Thermal Stresses, vol. 24, 2001, str. 141-192.
• 10. Deng D., Murakawa H.: Numerical simulation of temperature field and residual stress in multipass welds in stainless steel pipe and comparison with experimental measurement. Computational Materials Science, vol. 37, 2006, str. 269-277.
• 11. Goldak J., Chakravaiii A., Bibby M.: A new finite element model for welding heat source. Metallurgical Transaction B, vol. 15B, 1984, str. 299-305.
• 12. Messler R.W.: Principles of welding: processes, physics, chemistry and metallurgy. John Wiley & Sons, Inc., 1999, rozdz. 5, str. 136.
• 13. ANSYS User's Manual, ANSYS release 10.0. Houston, Swanson Analysis System, 2006.