Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Physical and mathematical model of contact butt fusion welding
Abstract
The main source of heat at the flash-butt welding is explosion-spark process of the rise and release of liquid bridges, appearing when a gradual convergence of the welded parts takes place. This phenomenon is not described mathematically; therefore it is difficult to make computerized engineering analysis of this type of welding. The paper proposes to determine the energy parameters of the heat source based on the energy balance of the melting conditions, assuming that the temperature drops ejected from the junction, is constant. It is shown that the model, based on a thermal conductivity equation and the energy ratios describing the interaction interface with the welding machine, produces heat processes, taking into account the release of the metal in the form of a spray, as well as the effect of the speed of melting on the welding current and voltage at the junction at drops temperature equal to 1700– 1800°C.
About the Authors
V. A. Yerofeyev
Научно-технический центр «Системная Динамика», Москва
Russian Federation
Russian Federation
I. B. Piankov
Научно-технический центр «Системная Динамика», Москва
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Кучук-Яценко С. И., Лебедев В. К. Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением. – Киев: Наукова думка, 1976. – 212 с.
2. Гельман А. С. Основы сварки давлением. – М., Машиностроение, 1970. – 312 с.
3. Кучук-Яценко С. И. Контактная стыковая сварка оплавлением. – Киев: Наукова думка, 1992. – 236 с
4. Катаев Р. Ф., Милютин В. С., Близник М. Г. Теория и технология контактной сварки: Учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2015. – 144 с.
5. Лебедев В. К., Подола Н. В., Ткаченко И. Г., Кривонос В. П. Математическая модель температурного поля при контактной стыковой сварке непрерывным оплавлением // Автоматическая сварка. – 1986. – № 1. – С. 1–5.
6. Yu B. D., Song W. D., Zhang F. C. Numerical simulation of temperature field on flash butt welding for high manganese steels // Acta Metallurgica Sinica (English letters) . – 2005. – V. 18. № 4. – P. 547–551.
7. Кархин В. А., Хомич П. Н., Федотов Б. В., Раямяки П. Анализ термических циклов при контактной стыковой сварке стали оплавлением // Сварочное производство. – 2008. – № 1. – С. 12–17.
8. Ошкадеров С. П. К вопросу о структурообразовании в зоне соединения сталей при контактной сварке с оплавлением // Физика металлов и металловедение. – 2010. – Т. 110, № 6. – С. 583–589.
9. Касаткин О. Г. Интерполяционные модели для оценки фазового состава при дуговой сварке низколегированных сталей // Автоматическая сварка. – 1984. – № 1. – С. 7–11.
10. Зайффарт П., Касаткин О. Г. Расчетные модели для оценки вязкости разрушения низко- и среднелегированного металла шва в зависимости от его состава и структуры // Сварочное производство. – 1995. – № 6. – С. 10–12.
11. Журавлев С. И., Ерофеев В. А., Полосков С. И. Физико-математическая модель оплавления в процессе контактной стыковой сварки // Сварка и диагностика. – 2013. – № 4. – С. 26–30.
12. Кучук -Яценко С. И., Мосендз И. Н., Казымов Б. И. Программирование режимов контактной сварки оплавлением деталей с большими развитыми сечениями // Автоматическая сварка. – 1987. – № 6. – С. 14–18.
13. Контактная стыковая сварка трубопроводов / С. И. Кучук-Яценко, В. Г. Кривенко, В. А. Сахарнов и др. – Киев: Наукова думка, 1986. – 208 с.
14. Бетелин В. Б., Велихов Е. П., Кушниренко А. Г. Массовые суперкомпьютерные технологии – основа конкурентоспособности национальной экономики в 21 веке // Информационные технологии и вычислительные системы. – 2007. – № 2. – С. 3–10.
15. Дженкинс Б. (Jenkins B.) Создание возможностей для компьютерного моделирования физических процессов и инженерного анализа // CAD/CAM/CAE Observer. – 2010. – N 1. – P. 44–48.
16. Кон Д. Эволюция систем автоматизированного проектирования // CAD/CAM/CAE Observer. – 2011. – N 1. – P. 29–33.
Review
For citations:
Yerofeyev V.A., Piankov I.B. Physical and mathematical model of contact butt fusion welding. Voprosy Materialovedeniya. 2016;(3(87)):115-125. (In Russ.)
Views:
432
Email this article 