Оценка термонапряженного состояния в сварном соединении сплава Inconel 690

Abstract

Представлены результаты оценки термонапряженного состояния в сварном соединении никелевого сплава Inconel 690. Выполнен экспериментально-расчетный анализ тепловых процессов и математическое моделирование напряженно-деформированного состояния при однопроходной сварке. Верификация данных путем сравнения экспериментальных термических циклов с расчетными показала хорошую сходность результатов как по размерам шва, так и по термическим циклам в зонах на различном удалении от линии сплавления. Проанализирована кинетика напряженно-деформированного состояния в различных зонах сварного соединения с учетом возможности образования горячих трещин. Показано, что в условиях моделирования прямолинейной однопроходной сварки пластин толщиной 3 мм при погонной энергии 304 Дж/мм возникающие напряжения и деформации не превышают критических значений, тем самым не создавая условия для образования горячих трещин. Применяемая математическая модель может быть использована при оценке кинетики напряженно-деформированного состояния для различных вариантов сварки (изменение погонной энергии, различный присадочный материал и т.д.).

The results of evaluation of thermal stressed state in welded joint of nickel alloy Inconel 690 are presented. The experimental-calculation analysis of thermal processes and mathematical modeling of stress-strain state in single-pass welding was performed. The verification of the data by comparing the experimental thermal cycles with the calculated ones showed a good similarity of results of both as to the sizes of a weld as well as to the thermal cycles in the zones at the different distance from the fusion line. The kinetics of stress-strain state in different zones of welded joint was analyzed considering the probability of hot crack formation. It is shown that under the conditions of modeling linear one-pass welding of plates of 3 mm thickness with energy input of 304 J/mm the arising stresses and deformations do not exceed the critical values and, at the same time do not create the conditions for hot crack formation. The applied mathematical model can be used in evaluation of kinetics of stress-strain state for different variants of welding (change in energy input, different filler material, etc.).