Прогнозирование локальных механических свойств сварных соединений

  • определение микроструктуры и механических характеристик сварного соединения по времени пребывания металла в критическом диапазоне температур;
  • поиск оптимального режима сварки по заданным механическим свойствам.

В сварочной практике часто возникает следующая важная задача. Известны режим сварки, сварочные материалы и основной металл (химический состав, свойства). Как быстро оценить распределение микроструктуры и механических свойств металла зон сварного соединения после сварки по геометрии шва? Известны феноменологические и статистические модели (П. Зайффарт и О.Г. Касаткин), позволяющие рассчитывать микроструктурные фазы стали и основные механические свойства (твердость, предел текучести, предел прочности, относительное удлинение, относительное сужение и т.д.). Для таких расчетов в качестве исходных данных необходимы характеристики температурного поля (распределение максимальной температуры, скорости охлаждения, время пребывания в заданном температурном интервале и т.п.).

Цель работы — создать комбинированную расчетно-экспериментальную методику полного восстановления трехмерного температурного поля и оценки микроструктуры и механических свойств металла сварного соединения. Методика основывается на аналитическом решении прямой температурной задачи для объемного источника теплоты, численном решении обратной задачи относительно искомых параметров источника, использовании известных моделей прогнозирования микроструктуры и механических свойств стали по термическому циклу сварки.

Распределение максимальных температур и твердости при аргонодуговой сварке

Зависимость механических характеристик от времени охлаждения