Моделирование напряженно-деформированного состояния при лазерной сварке соединений низкоуглеродистой стали большой толщины

Ryabtseva M. A.

master's degree student

2 course, faculty of Engineering, transport and energy»

Penza state University

Russia, Penza

MODELING OF THE STRESS-STRAIN STATE IN LASER WELDING JOINTS OF LOW CARBON STEEL OF GREAT THICKNESS Annotation:

Методом конечных элементов решали двумерную температурную задачу при допущении, что продольные тепловые потоки отсутствуют. Удовлетворительно совпадают расчетные микрошлифы с экспериментальными. Остаточная металлографическая структура зоны термического влияния и металла шва – мартенсит (время пребывания в интервале температур 800-500ºC не превышает 1с).

Методом конечных элементов решали двумерную термомеханическую задачу для поперечного сечения при условии плоской деформации и при различных схемах закрепления продольных кромок. Принимали теорию неизотермического пластического течения и условие текучести Мизеса для идеального упруго - пластического тела. При нагреве и охлаждении учитывали гистерезис свойств материалов.

Результаты исследований показали, что при охлаждении металла шва до 800ºC напряжения малы, потом монотонно увеличиваются, затем резко падают в температурном интервале распада аустенита и снова растут до полного остывания.

К уменьшению остаточных напряжений в шве и зоне термического влияния приводит учет явления сверхтекучести (падение предела текучести в температурном интервале фазовых превращений).

Значительно увеличивает остаточные напряжения жесткое закрепление продольных кромок.