Analiza numeryczna procesu spawania wielościegowego złącza teowego oraz obróbki cieplnej po spawaniu

• Autorzy: Kik T. , Slováček M. , Wyględacz B.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of multipass T-joint welding and post welding heat treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W prezentowanej pracy przeprowadzono analizę numeryczną spawania i obróbki cieplnej po procesie spawania wielościegowego złącza teowego blach ze stali S355J2G3 o grubości 10 mm. Przeprowadzono kompletną analizę termo-metalurgiczną oraz mechaniczną dwóch wariantów spawania: z podgrzewaniem wstępnym i bez podgrzewania. Wykazano wpływ zastosowanej obróbki cieplnej oraz podgrzewania wstępnego na rozkłady faz metalurgicznych w analizowanych złączach jak również rozkłady twardości, odkształceń i naprężeń. Przedstawione wyniki analiz numerycznych wykazały szeroki zakres informacji o procesie, które użytkownik otrzymuje a część z nich jest albo nieosiągalna albo bardzo złożona do uzyskania w tradycyjny sposób, w trakcie badań laboratoryjnych. Analizy numeryczne przeprowadzone zostały w programie VISUAL WELD (SYSWELD) firmy ESI Group.

EN

In presented work, results of numerical simulations of welding and post weld heat treatment (PWHT) of multi pass t-joint of S355J2G3 steel 10 mm thick plates were presented. Complete thermo-metallurgical and mechanical analyses were done with two welding variants: with and without PWHT. Results presentation was focused on the influence of PWHT and preheating on metallurgical phases, hardness, distortions and stresses distribution. Presented analyses results gives also wide range of additional process information’s which can be achieved during the numerical simulations and can be unavailable or difficult to collect using conventional measurements method. All presented analyses were done in VISUAL WELD (SYSWELD) produced by ESI Group.

Słowa kluczowe

PL

analiza numeryczna; MES; SYSWELD; odkształcenie spawalnicze; naprężenie spawalnicze; obróbka cieplna; spawanie

EN

numerical simulations; FEM; SYSWELD; welding distortion; welding stress; heat treatment; welding

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 88, nr 5
• Strony: 101--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kik T.

• Politechnika Śląska

autor

Slováček M.

• MECAS ESI, Brno, Czech Republic

autor

Wyględacz B.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Kong F., Ma J., Kovacevic R.: Numerical and experimental study of thermally induced residua stress in the hybrid laser–GMA welding process, Journal of Materials Processing Technology 211 (2011) 1102–1111.
• [2] Kik T.: Numerical analysis of MIG welding of butt joints in aluminium alloy, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, (2014) R. 58 nr 3, pp. 37-49.
• [3] ESI Group: SYSWELD reference manual, digital version SYSWELD 2015.1
• [4] Ferenc K., Ferenc J.: Konstrukcje spawane, projektowanie połączeń. WNT
• [5] Goldak J., Breiguine V., Dai N., Zhou J.: (1996). Thermal stress analysis in welds for hot cracking. ASME, Pressure Vessels and Piping Division PVP. Proceeding of the 1996 ASME PVP Conf., July 2, 1-26, Montreal.
• [6] Wu CS, Wang HG, Zhang YM: A new heat source model for keyhole plasma arc welding in FEM analysis of the temperature profile. Weld J 2006;85(12): 284s–91s.
• [7] Böhme T., Dornscheidt C., Pretorius T., Scharlack J., Spelleken F.: Modeling, Simulation and Experimental Studies of Distortions, Residual Stresses and Hydrogen Diffusion During Laser Welding of As-Rolled Steels, Materials Science and Technology, 3/2012.
• [8] Slováček M., Kik T.: Wykorzystanie analiz numerycznych procesów spawania jako wsparcia technicznego w przemyśle. Cz. 1, Wstęp do zagadnienia symulacji numerycznych procesów spawania. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 2015 R. 59 nr 4, s. 42-47.
• [9] Kik T., Slováček M., Moravec J., Vaněk M.: Numerical Analysis of Residual Stresses and Distortions in Aluminium Alloy Welded Joints, Applied Mechanics and Materials, Vols. 809-810, 443-448 DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.809-810.443.
• [10] Kik T., Slováček M., Moravec J., Vaněk M.: Numerical Simulations of Heat Treatment Processes, Applied Mechanics and Materials, Vols. 809-810, 799-804 DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.809-810.799.
• [11] Kik T., Burda M.: Numerical simulation in laboratory research of welding processes as a tool for study CNT stability in molten metal. The First International Conference on Modern Manufacturing Technologies in Industrial Engineering. ModTech 2013, Sinaia, Romania, June 27-29, 2013. Book of abstracts. Red. C. Carausu. Iasi : Modtech Publishing House, 2013, s. 218 ( 2286-4369).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.