Modelowanie i analiza stanów termomechanicznych w łukowych procesach spawalniczych stali

Jerzy Winczek

Niniejsza monografia stanowi podsumowanie wieloletnich doświadczeń Autora związanych z modelowaniem stanów termomechanicznych zachodzących w procesach spawalniczych bazujących na rozwiązaniach analitycznych. W pracy zawarto rozważania dotyczące stanów termomechanicznych spawania i napawania łukowego: pola temperatury, przemian fazowych, odkształceń i naprężeń. Wybrane przypadki spawania i napawania zilustrowano przykładami symulacji numerycznych. Do obliczeń użyto autorskich programów wykonanych w środowisku Borland Delphi, opartych na własnych rozwiązaniach zagadnień i algorytmach. Intencją Autora było przedstawienie analitycznych rozwiązań i przykładów obliczeń nie tylko powszechnych przypadków technologicznych, ale również takich, które są rzadko rozważane i opisywane w literaturze przedmiotu w kontekście modelowania z wykorzystaniem zarówno metod analitycznych, jak i numerycznych. Chodzi tu głównie o modelowanie pola temperatury wywołanego źródłem ciepła o zmiennym kierunku ruchu (np. wahadłowym ruchem głowicy spawalniczej) uzyskiwanego podczas wielościegowego napawania, różnych metod napawania obwodowego, a także użycie objętościowego dwurozkładowego źródła ciepła pozwalającego wyznaczyć nieregularną linię wtopienia. Rozważania teoretyczne i wyniki obliczeń poddano eksperymentalnej weryfikacji w odniesieniu do dwurozkładowego modelu źródła, wpływu pochylenia głowicy spawalniczej oraz sekwencji napawania na strefę wpływu ciepła.