Разработка физических моделей для расчёта тепловых полей при мокрой подводной сварке

Abstract

В статье рассматривается влияние на развитие технологии мокрой подводной сварки использование методов математического моделирования значительно облегчает исследование тепловых потоков, что позволяет рассчитать скорость охлаждения металла в опасном диапазоне температур (800-500оС) и определить свойства металла сварного соединения. Определяющую роль в сварке играет теплообмен, который формирует протекание физико-химических, диффузионных, гидродинамических процессов. Форма сварочной ванны, а значит, объем и теплосодержание характеризуется ее длиной, шириной, толщиной и глубиной проплавления основного металла. Сварочная ванна ограничивается изотермической поверхностью, имеющей температуру плавления основного металла. Предполагается, что на свойства сварного соединения влияет только энергия, поступающая в основной металл. В известных физических образах и математических моделях теплового процесса сварки и наплавки не рассматривается, какое влияние на околошовную зону оказывают потоки теплоты от объема (массы) металла сварочной ванны, хотя в некоторых моделях изучается влияние скрытой теплоты плавления на тепловое состояние основного металла. The article discusses the impact on the development of wet underwater welding technology the use of mathematical modeling methods significantly facilitates the study of heat flows, which allows us to calculate the cooling rate of the metal in the dangerous temperature range (800-500oC) and determine the properties of the metal of the welded joint. The decisive role in welding is played by heat transfer, which forms the flow of physico-chemical, diffusion, and hydrodynamic processes. The shape of the weld pool, and hence the volume and heat content, is characterized by its length, width, thickness, and depth of penetration of the base metal. The welding bath is limited to an isothermal surface having a melting point of the base metal. It is assumed that the properties of the welded joint are affected only by the energy entering the base metal. In the known physical images and mathematical models of the thermal process of welding and surfacing, it is not considered what effect the heat fluxes from the volume (mass) have on the near-seam zone) the effect of the latent heat of melting on the thermal state of the base metal is studied in some models.