Численное моделирование лазерной сварки пористой и монолитной титановых пластин

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнено численное моделирование нестационарных процессов при лазерной сварке встык пластины из пористого титана и пластины монолитного (непористого) титана. Рассмотрено влияние положения лазерного луча относительно свариваемых поверхностей на качество получаемого соединения и геометрические характеристики шва. Рассчитанные показатели сварных соединений пористой и монолитной пластин удовлетворительно согласуются с результатами физических экспериментов.

Об авторах

В. Н Попов

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Email: popov@itam.nsc.ru

А. Н Черепанов

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: popov@itam.nsc.ru

Список литературы

  1. Banhart, J. Metal foams and porous metal structures /J. Banhart, V.F. Ashby, N.A. Fleck. - Bremen: MIT-Verlag, 1999. 416 p.
  2. Banhart, J. Manufacture, characterization and application of cellular metals and metal foams /J. Banhart // Progress in Mater. Sci. 2001. V.46. №6. P. 559-632.
  3. Shapovalov, V. Prospective applications of gas-eutectic porous materials (gasars) in USA / V. Shapovalov // Mater. Sci. Forum. 2007. V. 539-543. P. 1183-1187.
  4. Lefebvre, L.-P. Porous metals and metallic foams: current status and recent developments / L.-P. Lefebvre, J. Banhart, D.C. Dunand // Advanced Eng. Mat. 2008. V. 10. Iss. 9. P. 775-787.
  5. Reisgen, U. Laser beam welding of open-porous metallic foams for application in cooling structures of combined cycle power plants / U. Reisgen, S. Olschok, S. Longerich //j. Eng. Gas Turbines Power. 2010. V. 132(5). Art. 054502 (1-5).
  6. Costanza, G. An overview on laser welding of metal foams: Techniques, advantages and challenges / G. Costanza, F. Khoshnaw, M.E. Tata, K. Mehta // Procedia Structural Integrity. 2021. V. 33(C). P. 544-555.
  7. Shih, J.-S. Multi-objective process optimization of pulsed plasma arc welding SS400 steel pipe with foamed aluminum liner /j.-S. Shih, Y.-F. Tzeng, Y.-F. Lin, J.-B. Yang //j. Advanc. Mechan. Design, Syst. Manufact. 2012. V.6. Iss. 2. P. 222-235.
  8. Smith, B.N. Steel foam for structures: A review of applications, manufacturing and material properties / B.N. Smith, S. Szyniszewsky, J.F. Hajjar, B.W. Schafer, S.R. Arwade//j. Construct. Steel Research. 2012. V.71. P. 1-10.
  9. Shirzadi, A.A. Joining stainless steel metal foams / A.A. Shirzadi, M. Kocak, E.R. Wallach // Sci. Techn. Weld. Join. 2004. V.9. Iss. 3. P. 277-279.
  10. Черепанов, А.Н. Исследование лазерной сварки пористых металлов с применением компактных вставок и нанопорошков / А.Н. Черепанов, В.О. Дроздов, В.И. Мали, А.Г. Маликов, А.М. Оришич // ФММ. 2021. Т. 122. №3. С. 323-328.
  11. Самарский, А.А. Вычислительная теплопередача / А.А. Самарский, П.Н. Вабищевич. - М.: Едиториал УРСС, 2003. 784 c.
  12. Sudnik, W. Numerical simulation of weld pool geometry in laser beam welding / W. Sudnik, D. Radaj, S. Breitschwerdt, W. Erofeew //j. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V. 33. P. 662-671.
  13. Исаев, В.И. Численное моделирование лазерной сварки тонких металлических пластин с учетом конвекции в сварочной ванне / В.И. Исаев, В.П. Шапеев, А.Н. Черепанов // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т.17. №3. С. 451-466.
  14. Лопота, В.А. Модель лазерной сварки с глубоким проплавлением для применения в технологии / В.А. Лопота, Г.А. Туричин, Ю.Т. Сухов // Изв. РАН. Сер. физическая. 1997. Т. 61. №8. С. 123-130.
  15. Игнатов, А. Лазерная сварка сталей мощными СО2-лазерами. Ч.1 / А. Игнатов // Фотоника. 2008. №6. С. 10-17.
  16. Matsunawa, A. Role of surface tension in fusion welding. Pt.1 / A. Matsunawa, T. Ohji // Transactions of JWRI. 1982. V. 11. №2. P. 145-154.
  17. Зиновьев, В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах / В.Е. Зиновьев. - М.: Металлургия, 1989. 384 c.
  18. Zhou, K. Experimental study of surface tension, specific heat and thermal diffusivity of liquid and solid titanium / K. Zhou, H.P. Wang, J. Chang, B. Wei // Chem. Phys. Let. 2015. V. 639. P. 105-108.
  19. Boivineau, M. Thermophysical properties of solid and liquid Ti-6Al-4V (TA6V) alloy / M. Boivineau, C. Cagran, D. Doytier, V. Eyraud, M.-H. Nadal, B. Wilthan, G. Pottlacher // Intern. J. Thermophys. 2006. V.27. P. 507-529.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023