Tytuł pozycji:
Numerical simulation the thermal cycle of the PAW-MAG hybrid welding of advanced high strength steels
The research described in the article was concerned with the possibility of determining time t8/5 using the Finite Element Method. The research-related tests involved a joint made of AHSS S960QL using the PAW-MAG method. Values of time t8/5 were compared in relation to characteristic zones of the joint and constant heat input values. Differences in cooling rates related to the diversified geometry of a joint and the asymmetric distribution of heat proved significant. The research involved the identification of possibilities offered by the Finite Element Method involving space modelling in the examination of the thermal history of any welded joint area. The comparison of the analysed manner of determining time t8/5 with traditional measurement and analytical methods revealed the significant advantage of the FEM consisting in the accurate and complete induction of a cycle in the entire cross-section of the joint in contrast with experimental contact and non-contact methods averaging the measurement on the joint surface or only in the weld axis. In view of differences related to time t8/5 reaching 1.5 seconds in the joint area and the very narrow range of the tolerance concerning the value of the cooling time of AHSS, the Finite Element Method involving the use of space modelling was recognised as a necessary tool when designing welded joints made of Advanced High Strength Steels.
Zbadano możliwość wyznaczania czasu t8/5 za pomocą metody elementów skończonych. Badaniom poddano modelowe złącze spawane metodą hybrydową PAW-MAG ulepszanych cieplnie stali AHSS S960QL. Porównano czas t8/5 dla charakterystycznych stref złącza przy stałej ilości wprowadzonego ciepła. Dostrzeżono istotne różnice w szybkości stygnięcia wynikające ze zróżnicowanej geometrii złącza i niesymetrycznej dystrybucji ciepła. Zdefiniowano możliwości metody elementów skończonych z zastosowaniem modelowania przestrzennego w badaniu historii cieplnej dowolnego obszaru złącza spawanego. W wyniku porównania analizowanego sposobu określania czasu t8/5 z tradycyjnymi metodami pomiarowymi i analitycznymi wykazano znacząca przewagę MES polegającą na dokładnej i całościowej indukcji cyklu w całym przekroju złącza w przeciwieństwie do eksperymentalnych metod stykowych i bezstykowych, które uśredniają pomiar na jego powierzchni lub tylko w osi spoiny. W aspekcie różnic w czasie t8/5 sięgających 1,5 s w obszarze złącza i bardzo wąskiego zakresu tolerancji wartości czasu stygnięcia stali AHSS ulepszanej cieplnie, uznano metodę elementów skończonych z zastosowaniem modelowania przestrzennego za niezbędne narzędzie do projektowania złączy spawanych stali AHSS.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.
Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 28-31.
