Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Simulation of the temperature field and the microstructure evolution during multi-pass welding of L485MB pipeline steel — Symulacja rozkładu temperatury i rozwoju mikrostruktury podczas wielowarstwowego spawania stali L485MB do produkcji rurociągów / Felix Koch, Marco Enderlein, Maciej PIETRZYK // Computer Methods in Materials Science : quarterly / Akademia Górniczo-Hutnicza ; ISSN 1641-8581. — Tytuł poprz.: Informatyka w Technologii Materiałów. — 2013 — vol. 13 no. 1, s. 173–180. — Bibliogr. s. 179–180, Abstr., Streszcz.
Autorzy (3)
- Koch Feliks
- Enderlein Marco
- AGHPietrzyk Maciej
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 72262 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2013-03-11 |
| Tekst źródłowy | URL |
| Rok publikacji | 2013 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Computer Methods in Materials Science |
Abstract
Against the background of safety assessment of welded joints in piping constructions, the welding process is simulated numerically in the present work. The paper focuses on manual multi-pass edge fillet welds at high-pressure pipelines made of steel L485MB (X70). The simulation is based on the finite element method and allows for the prediction of temperature fields and microstructure evolution during welding and cooling. To describe the heat input during welding the double-ellipsoidal Goldak heat source is implemented into the commercial software ABAQUS. To account for different bead shapes the Goldak heat source is modified by projecting it onto the bead shape of each welding pass. The microstructure evolution is analyzed by a phase transformation model based on the calculated transient temperature fields. The ferritic, pearlitic and bainitic transformations are simulated by the Avrami equation. Effects of reheating during multi-pass welding are taken into account. In order to validate the simulation extensive welding experiments are carried out. The experimental observations are presented and compared to the numerical results by means of macrosections and thermocouple measurements.
Streszczenie
W niniejszej pracy numeryczna symulacja jest zastosowana jako wstępne narzędzie wspomagania projektowania, optymalizacji i oceny połączeń spawanych w aspekcie ich bezpieczeństwa. Przykładowym zastosowaniem takich połączeń są rurociągi, w których jakość spawu odgrywa istotną rolę. W pracy skupiono się na wielowarstwowych połączeniach spawanych wykonywanych w celu zwiększenia długości lub naprawy rurociągów ze stali L485MB. Stal L485MB (X70) jest powszechnie stosowana na rurociągi o dużej średnicy do transportu gazów i cieczy pod dużym ciśnieniem. Wykonane symulacje przewidywały pola temperatury i rozwój mikrostruktury podczas spawania i chłodzenia po spawaniu. Wielostopniowe ręczne spawanie elektryczne symulowano za pomocą metody elementów skończonych (MES) wykorzystując program ABAQUS. W tym programie jako warunek brzegowy zaimplementowano podwójnie elipsoidalne źródło ciepła opisane modelem Goldaka. Aby uwzględnić różne kształty elektrody model Goldaka został zmodyfikowany poprzez rzutowanie go na kształt elektrody dla każdego przejścia przy spawaniu. Model rozwoju mikrostruktury zaimplementowany w procedurach post-processingu pozwolił na obliczanie kinetyki przemian fazowych w warunkach spawania. Przemiany ferrytyczna, perlityczna były symulowane za pomocą zmodyfikowanego równania Avrami'ego. Wpływ nagrzewania w czasie spawania w wielu przejściach został uwzględniony w obliczeniach. Dla weryfikacji modelu wykonano doświadczalne spawanie. Weryfikacji modelu dokonano przez porównanie zdjęć makro przekrojów i pomiarów temperatury. Zaobserwowano dobrą zgodność pomiarów i obliczeń temperatury w strefie wpływu ciepła.