Оценка эффективности режимов термообработки сварного соединения при помощи Sysweld
Аннотация
Представлена методика определения поля остаточных напряжений после сварки и термообработки на примере сварного соединения пластин при помощи программного пакета Sysweld, реализующего метод конечных элементов. При расчётах были учтены как изменяющиеся в результате нагрева механические упругие и пластические характеристики стали, изменение структурного состава при сварке и термообработке, так и траектория и скорость движения теплового пятна.
Рассмотрены три различных режима термической обработки после сварки: неполный отжиг, нормализация с остыванием на воздухе и полный отжиг с последующим медленным (вместе с печью) остыванием конструкции.
Уровни остаточных эквивалентных напряжений, формирующиеся после сварки и каждого из рассмотренных режимов после термической обработки, оказались ожидаемо различными. Нормализация и неполный отжиг позволили значительно снизить уровень остаточных напряжений, однако наиболее эффективной термической обработкой с точки зрения снижения остаточных напряжений является полный отжиг и последующее медленное (вместе с печью) остывание конструкции.
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что для наиболее эффективного снижения остаточных напряжений, необходима структурная и фазовая перекристаллизации, происходящие при нагреве конструкции выше критической температуры Ас3.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Винокуров В.А., Григорьянц А.Г. Теория сварочных напряжений и деформаций. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.
Withers P.J. Residual Stress and Its Role in Failure. Reports on Progress in Physics, 2007, vol. 70, pp. 2211–2264. DOI: 10.1088/0034-4885/70/12/R04
Ghosh S., Pal T.K., Mukherjee S., Das G., Ghosh S. Comparative Study of Heat-Affected Zone with Weld and Base Material After Post-Weld Heat Treatment of HSLA Steel Using Ball Indentation Technique. Journal of Materials Science, 2008, vol. 43, pp. 5474–5482. DOI: 10.1007/s10853-008-2840-6
Abburi Venkataa K., Kumarb S., Deyc H.C., Smitha D.J., Bouchardd P.J., Truman C.E. Study on the Effect of Post Weld Heat Treatment Parameters on the Relaxation of Welding Residual Stresses in Electron Beam Welded P91 Steel Plates. Procedia Engineering, 2014, vol. 86, pp. 223–233. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.11.032
Jahazi M., Egbali B. The Influence of Hot Rolling Parameters on the Microstructure and Mechanical Properties of an Ultra-High Strength Steel. Journal of Materials Processing Technology, 2000, vol. 103, pp. 276–279. DOI: 10.1016/S0924-0136(00)00474-X
Korda A.A., Miyashita Y., Mutoh Y., Sadasue T. Fatigue Crack Growth Behavior in Ferritic-Pearlitic Steels with Networked and Distributed Pearlite Structures. International Journal of Fatigue, 2007, vol. 29, pp. 1140–1148. DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2006.09.008
Tau L., Chan S.L.I., Shin C.S. Hydrogen Enhanced Fatigue Crack Propagation of Bainitic and Tempered Martensitic Steels. Corrosion Science, 1996, vol. 38, pp. 2049–2060. DOI: 10.1016/S0010-938X(96)89123-2
Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1979. 253 с.
Yaghi A.H., Hyde T.H., Becker A.A., Sun W. Finite Element Simulation of Residual Stresses Induced by the Dissimilar Welding of a P92 Steel Pipe with Weld Metal IN62. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2013, vol. 111–112, pp. 173–186. DOI: 10.1016/j.ijpvp.2013.07.002
Akbarzadeh I., Sattari-Far I, Salehi M. Numerical and Experimental Study of the Effect of Short-Term and Long-Term Creep Modeling in Stress Relaxation of a Multi-Pass Welded Austenitic Stainless Steel Pipe. Materials Science and Engineering A, 2011, vol. 528, pp. 2118–2127. DOI: 10.1016/j.msea.2010.11.043
Cho J.R., Lee B.Y., Moon Y.H., Van Tyne C.J. Investigation of Residual Stress and Post Weld Heat Treatment of Multi-Pass Welds by Finite Element Method and Experiments. Journal of Materials Processing Technology, 2004, vol. 155–156, pp. 1690–1695. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2004.04.325
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met150418
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
