PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Prediction of thermal loads and structure composition in elements welded by laser-ARC hybrid welding technique

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper concerns numerical modelling of the temperature field with motion of liquid metal in the melted zone and estimation of the structure composition in the laser-arc hybrid welded joint. Coupled transport phenomena of heat transfer in butt welded plate and fluid flow in the melted zone were described respectively by the transient heat transfer equation with convective term and Navier-Stokes equation. Mathematical models describing electric arc and laser beam heat sources are presented in this study. The latent heat associated with of the material's state changes and latent heat of phase transformations in solid state were taken into consideration in a solution algorithms. On the basis of determined temperature field, structure composition in welded plate made of S355 steel was numerically estimated. Presented results of numerical calculations include temperature field, velocity field in the melted zone and structure composition of welded flat. The influence of chosen process parameters and liquid metal motion in the welding pool on the weld shape and size is analyzed.
PL
Artykuł jest poświęcony modelowaniu numerycznemu pola temperatury z uwzględnieniem ruchu ciekłego metalu w strefie przetopienia oraz prognozowaniu numerycznego składu strukturalnego złącza spawanego metodą hybrydową laser-łuk elektryczny. Sprzężone zjawiska transportu ciepła w spawanym doczołowo płaskowniku i ruchu cieczy w strefie przetopienia opisano odpowiednio równaniem nieustalonego przewodzenia ciepła z członem konwekcyjnym oraz równaniem Naviera-Stokesa. W artykule przedstawiono modele rozkładu mocy źródła ciepła: łuku elektrycz-
Rocznik
Strony
29--38
Opis fizyczny
Bibliogr. 15 poz.
Twórcy
autor
autor
autor
  • Institute of Mechanics and Machine Design Foundations, Częstochowa, University of Technology
Bibliografia
  • [1] Bagger C., Olsen F.O., Review of laser hybrid welding, Journal of Laser Applications, 2005, vol. 17, no. 1.
  • [2] Bokota A., Parkitny R., Sczygiol N., Sowa L., Modelowanie numeryczne podstawowych zjawisk krzepnięcia odlewu, w: Postępy teorii i praktyki odlewniczej, red. J. Szajnar, Archives of Foundry Engineering, 2009, p. 7-20.
  • [3] Cho S.H., Kim J.W., Analysis of residual stress in carbon steel weldment incorporating phase transformations, Science and Technology of Welding and Joining, 2002, vol. 7, p. 212-216.
  • [4] Dilthey U., Wieschemann A., Prospects by combining and coupling laser beam and arc welding processes, Welding in the World, 2000, vol. 44, p. 37-46.
  • [5] Dowden J.M., The mathematics of thermal modeling, Taylor & Francis Group, USA, 2001.
  • [6] Goldak J.A., Computational Welding Mechanics, New York, Springer 2005.
  • [7] Parkitny R., Sowa L., Numerical simulation of solidification of casting taking into account fluid flow and heat transfer phenomena. The axisymmetrical problem, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2001, vol. 39, no. 4, p. 910-921.
  • [8] Patankar S.V., Numerical heat transfer and fluid flow, Taylor & Francis, USA, 1990.
  • [9] Piekarska W., Kubiak M., The numerical analysis of thermal phenomena in hybrid laserarc welding process with convective motion in the melted zone, Metalurgiâ, 2010, vol. 49, no. 2, p. 456-469.
  • [10] Pilarczyk J., Banasik M., Dworak J., Stano S., Hybrid welding using laser beam and electric arc, Przegląd Spawalnictwa, 2007, vol. 10, p. 44-48.
  • [11] Ranatowski E., Thermal modelling of laser welding. Part I: The physical basis of laser welding, Advances in Materials Science, 2003, vol. 3, p. 34-40.
  • [12] Wouters M., Hybrid laser-MIG welding: An investigation of geometrical considerations, Lulea, Sweden, 2005.
  • [13] Zhang W., Wood B., DebRoy T., Elmer J.W., Palmer T.A., Kinetic modeling of phasetransformations occuring in the HAZ of C-Mn steel welds based on direct observations, Acta Materialia, 2003, vol. 51, no. 12, p. 3333-3349.
  • [14] Zhou J., Tsai H.L., Modeling of transport phenomena in hybrid laser - MIG keyhole welding, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008, vol. 51, p. 4353-4366.
  • [15] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., The finite element method, vol. 1-3, Fifth edition, New York, Butterworth-Heinemann, 2000.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPP2-0016-0067
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.