Численное моделирование процессов формирования сварного шва при импульсной лазерной Nd:YAGn-сварке сплава Zr–1% Nb [Текст] / G. Satyanarayana [и др.] // Теплоэнергетика. - 2019. - № 3. - С. 72-82 . - ISSN 0040-3636
Рубрики: Машиностроение Соединения деталей машин Кл.слова (ненормированные): Бенара-Марангони конвекция -- Э110 -- импульсные лазеры -- конвекция Бенара-Марангони -- коррозионная стойкость -- кристаллизация -- лазерная сварка -- легированние ниобием -- распространение тепла -- сварка -- сварные швы -- тепловыделяющие топливные сборки -- циркониевые сплавы -- численное моделирование -- ядерные реакторы Аннотация: В последние годы в атомной и химической промышленности возросло использование циркониевых сплавов, легированных ниобием. Это объясняется их более высокой прочностью и коррозионной стойкостью по сравнению со сплавами, легированными оловом. В частности, их применяют при изготовлении тепловыделяющих топливных сборок ядерных реакторов, одним из важнейших технологических процессов производства которых является сварка. Для формирования качественных сварных швов необходимо поддерживать оптимальные параметры режима с учетом скорости движения расплавленного металла, а также динамику изменения температурных полей в сварочной ванне и зоне термического влияния. В настоящем исследовании выполнено численное моделирование процесса импульсной лазерной Nd: YAG-сварки циркониевого сплава Э110 с использованием трехмерной модели течения и теплообмена в сварочной ванне, которая также учитывает конвекцию Бенара–Марангони. Полученные расчетные значения скорости нагрева и охлаждения являются типичными для лазерной сварки и были использованы для изучения процесса формирования сварного шва и зоны термического влияния. Экспериментально верификацию модели проводили на стыковых соединениях листов из сплава Э110 толщиной 0. 5 мм. Сварку осуществляли импульсным Nd: YAG-лазером в режимах, характеризующихся разными энергетическими параметрами. При одинаковой линейной плотности теплового потока и прочих равных условиях изменяли энергию импульсов, частоту их следования и длительность, а также скорость сварки. Сравнение полученных данных показало, что геометрические размеры реального сварного шва хорошо согласуются с результатами его численного моделирования. Доп.точки доступа: Satyanarayana, G.; Narayana, K. L.; Rao, B. N.; Слободян, М. С.; Елкин, М. А.; Киселев, А. С. Имеются экземпляры в отделах: всего 1 : эн.ф. (1) Свободны: эн.ф. (1) |