Numerical model of a TIG welding process for the aviation industry, including analysis of the heat transfer

• Autorzy: Kuźniar A. , Rygiel P. , Dudek S. , Gnot A. , Gancarczyk T. , Perzyński K.

Warianty tytułu

PL

Numeryczny model spawania metodą TIG w przemyśle lotniczym, obejmujący analizę transportu ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

TIG welding is an important process, which is commonly used in the aircraft industry. A number of elements of air-plane bodies or shields of engines arę made using this technique. Numerical models of this process are needed to under-stand better phenomena involved in the TIG welding and to design the optimal process parameters. In the present paper numerical simulations were performed and the possibilities of modeling heat transfer in the investigated process were evaluated. Comparison of results of numerical simulations with the experimental data confirmed good predictive capabilities of the model, as far as realistic description of the phenomena involved in this process are considered. Correctness of the Goldak model, which describes density of the energy in the heat source, was confirmed as well.

PL

Spawanie TIG jest jednym z najważniejszych procesów używanych w przemyśle lotniczym. Wiele elementów zarówno dla kadłubów, awioniki jak i silników powstaje dzięki temu procesowi. Inżynierowie potrzebują coraz to nowocześniejszych modeli, które pozwolą na łatwe zrozumienie zjawisk zachodzących podczas procesu spawania. W artykule autorzy dokonali szeregu symulacji numerycznych mających na celu ocenienie możliwości modelowania rozkładu ciepła w procesie spawania metodą TIG. Wyniki symulacji porównano z pomiarami przeprowadzonymi na laboratoryjnym stanowisku spawalniczym. Porównanie wyników symulacji numerycznych i pomiarów wykazało dobrą zgodność potwierdzając możliwości modelu w zakresie realistycznego opisu procesu spawania metodą TIG. Potwierdzona została również prawidłowość działania modelu Goldaka opisującego rozkład energii źródła ciepła w procesie spawania.

Słowa kluczowe

EN

friction stir welding; aluminum; scandium; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, No. 1
• Strony: 173--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuźniar A.

autor

Rygiel P.

autor

Dudek S.

autor

Gnot A.

autor

Gancarczyk T.

autor

Perzyński K.

• WSK "PZL - Rzeszów" S.A., ul. Hetmańska 120, 35-078 Rzeszów, Poland,

Bibliografia

• Deng, D., Murakawa, H., 2006, Numerical simulation of temperature field and residual stress in multi-pass welds in stainless steel pipe and comparison with experimental measurements, Computational Materials Science, 37, 269-277.
• Ericsson, M, 2003, Simulation of robotic TIG-welding, Licentiate thesis, Lund Institute of Technology, Lund.
• Goldak J., Chakravarti A., Bibby M., 1984, A new finite element model for welding heat sources, Metallurgical and Materials Transactions 5,15, 299-305.
• Rosenthal, D., 1941, Mathematical theory of heat distribution during welding and cutting, Welding Journal, 20, 220-234.
• Rosenthal, D., 1946, The theory of moving sources of heat and its application to metal treatments, Transactions ASME, 68, 849-866.
• Yaghi, A.H., Hyde, T.H., Becker, A.A., Wiliams, J.A., Sun, W., Residual stress simulation in welded section of P91 pipes, Journal of Materials Processing Technology, 167, 2005, 480-487.