Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций
Алгоритм компьютерной программы расчета показателей свариваемости легированных сталей
Основу расчетного метода оценки свариваемости составляет анализ физико-химических процессов в металлах при сварке, от которых зависят показатели свариваемости. Этот анализ выполняется с учетом свойств материалов и основных конструктивно-технологических параметров процесса образования сварных соединений. Такая система компьютерного анализа свариваемости и технологии сварки легированных сталей разработана в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
В основу анализа свариваемости положены установленные опытным путем представления о том, что показатели свариваемости сталей определяются структурой металла сварного соединения (SB), величиной аустенит - ного зерна (рз), концентрацией диффузионного водорода (Яд) и уровнем сварочных напряжений (осв). Совокупность этих факторов принято рассматривать как структурно-водородно-напряженное состояние (СВНС) металла к моменту завершения охлаждения после выполнения сварки.
Для анализа процесса образования холодных трещин введены понятия о действительном и критическом СВНС металла сварного соединения. Критическое СВНС соответствует такому сочетанию факторов, при которых металл проявляет склонность к замедленному хрупкому межкристаллитно - му разрушению, т. е. образованию очагов холодных трещин. Сравнение указанных состояний возможно по критериям действительного и критического напряжений, что позволяет сделать вывод о возможности образования холодных трещин, если имеет место превышение действительного напряжения над критическим.
В качестве объекта расчета принято элементарное типовое стыковое соединение жестко закрепленных элементов, выполняемое одно - или многопроходной сваркой (рис. 4.1).
Подобные соединения имеют сварочные жесткие технологические пробы (ГОСТ 26388—84) и многие сварные конструкции. Этот тип соединений позволяет моделировать локальные процессы (тепловые, диффузионные, сгруктурообразование) в рамках единой расчетной схемы.
Конструктивные особенности
|
Рис. 4.2. Алгоритм расчета показателей свариваемости легированных сталей |
изделий, определяющие уровень сварочных напряжений, учитываются заданием соответствующего размера Dj, обеспечивающего эквивалентную «жесткость закрепления» свариваемых элементов изделия. Алгоритм расчетной части компьютерной программы приведен на рис. 4.2.
