Numeryczny model spawania laserowego ze wstępnym podgrzaniem spawalnej stali stopowej

• Autorzy: Bokota A. , Piekarska W.

Warianty tytułu

EN

The numerical model of laser welding with preheating of alloy weldable steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do obliczania udziałów fazowych w stanie stałym oraz izotropowych odkształceń termicznych i strukturalnych zastosowano model przemian fazowych zbudowany dla spawalnej stali stopowej. W modelowaniu naprężeń założono, że spawany materiał jest sprężysto-plastyczny. Naprężenia chwilowe i własne otrzymano z rozwiązania równań równowagi metodą elementów skończonych wykorzystując prawo nieizotermicznego plastycznego płynięcia ze wzmocnieniem izotropowym i warunkiem plastyczności Hubera-Misesa. W modelu uwzględniono zależność parametrów termofizycznych od temperatury i składu fazowego.

EN

In the paper, the model of phase transformations for alloy weldable steel was applied for calculation of the phase fraction in the solid state and the isotropic thermal and transformation strains. Elasto-plastic material is taken into consideration in the modelling of stresses. The stresses are determined from the solution of equilibrium equations with the use of the plastic flow law with the linear-isotropic material and Huber-Mises plasticity condition. The finite element method was applied for solution of those equations. The thermomechanical parameter changes of material as a function of phase contents and thermal field were considered.

Słowa kluczowe

PL

spawanie laserowe; stal stopowa; naprężenia; przemiany fazowe; model numeryczny

EN

laser welding; phase transformations; stresses; numertical simulation

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 14
• Strony: 58--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Bokota A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Częstochowa

autor

Piekarska W.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Częstochowa

• Politechnika Częstochowska, Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, 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., Naprężenia w połączeniu spawanym wykonanym techniką laserową. Symulacje numeryczne. Archiwum Odlewnictwa, 2003, Rocznik 3, Nr 9, s.69-74.
• [3] 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, Katsiveli, Crimea, 131-135.
• [4] Bokota A., Piekarska W., State stresses in the heat-affected zone during laser welding process. Mechanical Engineering, National Monthly Scientific Technical and Industrial Journal, Nr 6, 2003, p.27-32.
• [5] Haskin V.Ju., Pavlovskij S.Ju., Garascuk V.P., Seljagin V.D., Gonczarenko E.I.: Osobennost svarki tonkolistovych nizkouglerodistych stalej impul’sno-periodiceskim izluceniem CO2 – lazera. Avtom.Svarka 2001, 2, 42-45.
• [6] Kyrsanidi An.K., Kermanidis Th.B., Pantelakis Sp.G.: Numerical and experimental investigation of the laser forming process. Journal of Materials Processing Technology, 87, 1999, 281-290.
• [7] Liu Y.-N., Kannatey-Asibu E., Laser beam welding with simultaneous gaussian laser preheating. Journal of Heat Transfer, Trans. of the ASME, 115, 1993, 34-41.
• [8] Piekarska W., Strefa wpływu ciepła połączenia spawanego laserowo ze wstępnym podgrzewaniem, Archiwum Odlewnictwa, 2004, Rocznik X, Nr X.
• [9] Zienkiewicz O.C., and Taylor R.L., The finite element method, vol. 1,2,3, Fifth edition, Butterworth-Heinemann, 2000.