Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: welding gap

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The numerical analysis of a titanium sheets welding process and welding joint tensile behavior

Adamus K., Lacki P.

Computer Methods in Materials Science

2015

Vol. 15, No.1

137--143

The paper analyses joining of titanium Grade 2 and Grade 5 sheets using electron beam welding, EBW, technology. The joined sheets undergo further processing to produce final aircraft component. EBW is a fusion welding process that utilizes electrons to produces heat and join materials. It is characterized by low heat input, small distortions, precise and repeatable welding parameters and vacuum operating conditions. Titanium is a unique material that offers high specific strength, heat resistance and corrosion resistance. In aerospace applications it is used for components of rotors, engines and airframes. Tailor Welding Blanks is a technology of joining sheets of different properties in order to obtain components that have mixed properties. Titanium Grade 2 has better formability while titanium Grade 5 has higher strength. The welded sheets are further formed in order to obtain final shape. The numerical simulation of the welding process investigates the impact of thermal load produced by a moving electron beam on the deformations occurring in the joined sheets. The model is based on finite element method and it takes into account elastic, plastic and thermal strains. The analyzed sheets have thickness of 0.8 mm, their small cross-section contributes to significant post-welding bending both in transverse and longitudinal directions. The paper analyzes the influence of mesh structure and welding gap on the degree of deformation. The obtained numerical results were compared with actual welding deformations. The research into modeling of titanium sheets welding was extended with analysis of joint behavior during tensile tests. Specimen was cut out from the joint and was subject to uniaxial tensile test. The strains occurring during tension were recorded using optical non contact measurement system that uses two cameras. The experimentally measured strains were compared with numerical results from a separate finite clement method model.

W pracy badano zagadnienie spawania blach tytanowych Grade 2 i Grade 5 za pomocą wiązki elektronów. Zespawane blachy stanowią wsad do tłoczenia, w wyniku którego powstaje finalny komponent samolotu. W procesie spawania wiązka elektronów jest wykorzystywana do stopienia i łączenia materiałów. Spawanie wiązką elektronów charakteryzuje się małą ilością wprowadzanego ciepła, małymi deformacjami, dużą precyzją i powtarzalnością ustawienia parametrów oraz zastosowaniem komory próżniowej. Tytan jest materiałem o wysokim stosunku wytrzymałości do masy, dużej odporności na podwyższone temperatury i środowisko korozyjne. W lotnictwie tytan znajduje zastosowanie w produkcji wirników, silników oraz kadłubów. Tłoczenie wsadów spawanych z różnych materiałów pozwala na uzyskanie komponentów o mieszanych właściwościach składowych materiałów. Tytan Grade 2 zapewnia dobrą tłoczność, natomiast tytan Grade 5 oferuje wysoką wytrzymałość. Analiza numeryczna procesu spawania koncentrowała się na badaniu wpływu obciążenia termicznego wywołanego przez poruszającą się wiązkę elektronów na deformacje pojawiające się w łączonych blachach. Analizowane blachy miały grubość 0,8 mm. Ich mały przekrój umożliwiał powstawanie znacznych deformacji spawalniczych zarówno w kierunku poprzecznym jak i podłużnym. Jako miarę deformacji przyjęto kąt ugięcia poprzecznego oraz przemieszczenie końca linii spawania. Model numeryczny wykorzystywał Metodę Elementów Skończonych. W symulacji uwzględniono odkształcenia sprężyste, plastyczne oraz termiczne. Do symulacji oddziaływania wiązki elektronów wykorzystano połączone powierzchniowe i objętościowe źródło ciepła. W pracy przedstawiono wpływ struktury siaki elementów skończonych oraz modelu odstępu pomiędzy łączonymi blachami na stopień ugięcia poprzecznego i podłużnego. Uwzględniono siatki o jednorodnej i zmiennej liczbie elementów w kierunku grubości blach i w kierunku linii spawania. Porównano model, w którym blachy stanowiły pojedynczy blok materiału, z modelem, w którym do symulacji odstępu wykorzystano opcję narodzin elementu. Uzyskane wyniki zostały porównane z rzeczywistymi deformacjami zespawanych blach. Analiza procesu spawania została rozszerzona o model opisujący zachowanie próbki wyciętej z połączonych blach podczas statycznej próby rozciągania. Odkształcenia powstające w wyniku rozciągania zostały zmierzone za pomocą systemu optycznego wyposażonego w dwie kamery. Porównano odkształcenia obliczone numerycznie i zmierzone eksperymentalnie.

Analiza naprężeń i deformacji w cienkich blachach tytanowych podczas spawania wiązką elektronów

Adamus K., Lacki P., Dudek A.

Obróbka Plastyczna Metali

2014

T. 25, nr 2

113--126

W pracy przedstawiono termiczno-mechaniczną analizę procesu spawania wiązką elektronów. W procesie spawania połączono dwie cienkie blachy wykonane z różnych gatunków tytanu, Grade 2 i Grade 5. W wyniku spawania powstały znaczne deformacje blach. Model numeryczny został opracowany na podstawie Metody Elementów Skończonych, MES. Model oblicza wpływ obciążenia termicznego na pole naprężeń i przemieszczeń. Wyniki uzyskane za pomocą modelu numerycznego zostały porównane z wynikami badań eksperymentalnych. Obliczone pole naprężeń zweryfikowano poprzez porównanie obliczonych naprężeń własnych z naprężeniami zmierzonymi na powierzchni blach za pomocą metody dyfrakcji rentgenowskiej.

This paper presents a thermo-mechanical analysis of an electron beam welding process. During the process two thin sheets made of dissimilar titanium grades, Grade 2 and Grade5, were joined together. The welding processes introduced significant distortions into the sheets. The numerical model is based on finite element method. The model calculates the impact of thermal load on stress and displacement fields. The results calculated by the model were compared with the experimental results. The calculated stress field was verified by comparing residual stresses at the external surface in a given cross-section with stress values obtained by x-ray diffraction measurements.