Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Welding of Thermomechanically Rolled Fine-Grain Steel by Different Types of Lasers

Lisiecki A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 4

1625--1631

EN

The autogenous laser welding of 2.5 mm thick butt joints of thermomechanically rolled fine-grain steel grade S420MC was investigated. Butt joints were laser welded by the Yb:YAG Disk laser, emitted a circular laser beam with spot diameter of 200 μm at 1.03 μm wavelength, and also by the high power direct diode laser, emitted a rectangular beam with dimension of 1.8x6.8 mm at 808 nm wavelength. Different welding modes were identified for the lasers applied. The conduction welding mode was observed in whole of the diode laser welding parameters. While high quality joints, without any internal defects and characterized with satisfactory mechanical performance were produced in a wide range of parameters. The butt joints produced by Disk laser were welded at keyhole mode. In this case a slight tendency to weld porosity was found.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu spawania laserowego bez materiału dodatkowego złączy doczołowych ze stali drobnoziarnistej walcowanej termomechanicznie S420MC. Złącza doczołowe spawano laserowe za pomocą lasera dyskowego Yb:YAG, który emituje wiązkę laserową o przekroju kołowym i średnicy ogniska 200 μm przy długości fali promieniowania laserowego 1.03 μm, jak również za pomocą lasera diodowego dużej mocy o prostokatnym kształcie ogniska i długości fali 808 nm. Badania wykazały, że mechanizmy i techniki spawania zastosowanymi laserami są odmienne. W przypadku lasera diodowego w całym zakresie parametrów spawanie odbywało się z utworzeniem jeziorka spoiny. Złącza próbne spawane w szerokim zakresie parametrów charakteryzowały się wysoką jakością, brakiem wad wewnętrznych i wysokimi właściwościami mechanicznymi. Z kolei zastosowanie lasera dyskowego spowodowało, że złącza doczołowe były spawane z utworzeniem kanału parowego, tzw. oczka spoiny. W tym przypadku stwierdzono jednak nieznaczną skłonność do porowatości spoin.

2

Uproszczone pole temperatury dla analizy procesu spawania laserowego

Zowczak W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 7

76-78

PL

Przedstawiono model dwufazowy wykorzystujący analityczne rozwiązania równań przewodnictwa cieplnego. W fazie stałej pole temperatury opisane jest za pomocą rozwiązania dla liniowego ruchomego źródła ciepła, zaś w fazie ciekłej wykorzystano rozwiązanie dla ruchomego źródła walcowego. Pokazano przykład liczbowy. Opisane rozwiązanie może być użyteczne przy analizie procesów głębokiego spawania.

EN

Two-phase model of temperature field has been presented. The temperature field within the solid phase is described by the solution for the moving line source, while in the liquid phase the solution for the moving cylindrical source has been used. A numerical example has been shown. The presented temperature field may be useful for the analysis of laser keyhole welding.

3

Model of convective heat transfer in keyhole mode laser welding

Siwek A., Rońda J., Banaś K.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

Vol. 11, No. 1

179-184

EN

Article applies a model of welding with high-power laser beam. As a result of heating the material in the area of a laser beam creates a narrow and deep keyhole. Welding in such conditions favors the formation of pores in the weld. In the presented model takes into account double curvature of the keyhole. Surface tension acting on the convex and concave part of the liquid surface, accordingly seeks to opening and closing keyhole. Intense evaporation in the area of a laser beam causes appearance of recoil force whose value increases with the surface temperature of liquid steel. It was found the temperature limit, above which the recoil is greater than the force originating from the surface tension. In such welding conditions, keyhole is deeper. Presented two-dimensional model of the process take into account the dependence of thermophysical material properties and characteristics of the laser beam. It was found a little influence of the sulfur content on the weld pool shape. The keyhole formed during the welding becomes asymmetric. The rear part of the keyhole moves away from the front and faults appear on the solid-liquid border. As the keyhole becomes deeper faults are becoming more numerous.

PL

Artykuł dotyczy modelu spawania stali wiązką laserową o dużej mocy. W wyniku nagrzania materiału, w obszarze działania wiązki lasera tworzy się wąski i głęboki kanał parowy. Spawanie w takich warunkach sprzyja tworzeniu się w spoinie porów. W prezentowanym modelu uwzględniono podwójną krzywiznę kanału parowego. Napięcie powierzchniowe działające na część wypukłą i wklęsłą powierzchni cieczy, dąży odpowiednio do zamknięcia i otwarcia kanału parowego. Intensywne parowanie w obszarze działania wiązki laserowej powoduje powstanie siły odrzutu, której wartość wzrasta z temperaturą powierzchni ciekłej stali. Stwierdzono graniczną temperaturę, powyżej której siła odrzutu jest większa od siły pochodzącej od napięcia powierzchniowego. Przy takich warunkach spawania, kanał parowy staje się coraz głębszy. Zaproponowany w pracy dwuwymiarowy model procesu uwzględnia zależność własności termofizycznych spawanego materiału i charakterystykę wiązki laserowej. W prezentowanym modelu stwierdzono niewielki wpływ zawartości siarki na kształt jeziorka spawalniczego. Kształt tworzącego się w czasie spawania kanału parowego, staje się coraz bardziej asymetryczny. Tylna część kanału parowego odsuwa się od przedniej i tworzą się na niej uskoki. W miarę pogłębiania kanału parowego uskoki stają się coraz liczniejsze.

4

Modelling of laser welding process in the phase of keyhole formation

Rońda J., Siwek A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 3

739-752

EN

The interaction of keyhole and the welding pool during laser welding is investigated by using a numerical simulation. The shape of keyhole is related to a surface tension and a recoil force. The numerical model is developed on the basis of the program Fluent which is the computational fluid dynamics (CFD) software. Calculations were performed by using parallel processing software and facilities

PL

W pracy przedstawiono wynik symulacji komputerowej dla modelu oddziaływania kanału parowego i jeziorka w procesie spawania laserowego. Kształt i wielkość kanału parowego jest wynikiem oddziaływania napięcia powierzchniowego i siły odrzutu. Model opracowano za pomocą programu do obliczeń dynamiki płynów Fluent oraz własnych procedur. Efektywność modelu potwierdzono na wieloprocesorowym komputerze przez zastosowanie obliczeń równoległych.