Приведены результаты моделирования температурных полей, кинетики нанесения слоев жидкого металла, параметров охлаждения и характера структурных превращений при формировании аддитивной конструкции из стали S460M. Для проведения компьютерного моделирования использован расчетный пакет COMSOL Multiphysics. Учитывали: влияние температуры на физико-химические параметры стали; влияние тепла, вносимого расплавленной проволокой, а также кинетику структурных превращений. Для моделирования использованы значения режимов близкие к оптимальным для электродуговой сварки высокопрочных низколегированных сталей. Проведенные исследования показали, что учет влияния нагрева дуговым источником стали S460M приводит к заметному повышению температуры в области наплавляемого слоя (до 1800 - 2000 <^>oC) и значительному расширению зоны термического влияния (до 20 - 25 мм). В предложенном технологическом режиме дугового наплавления анализ полей изотерм не показал проплавления подложки при отсутствии нагрева дуговым источником и показал незначительное проплавление подложки до 0,1 - 0,2 мм при учете совместного нагрева дуговым источником и металлом расплавленной проволоки. Изучена кинетика структурных превращений в стали S460M при аддитивном процессе формирования слоев. Показано, что наибольшие скорости охлаждения (до 40 - 45 <^>oC/с) формируются по краям наплавляемых слоев, что приводит к образованию на этих участках до 5 % мартенситной составляющей, которая повышает риск образования трещин и отслаивания наплавки. Разработанное программное обеспечение может быть использовано для математического моделирования металлургического аддитивного процесса формирования конструкций из сталей, титановых, алюминиевых и др. сплавов.

  Повний текст PDF - 1.367 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"