Wissenschaftler entwickeln mathematisches Modell zur Auswahl optimaler Schweißparameter

MILCH

Ein internationales Wissenschaftlerteam arbeitet daran, die Qualität der Schweißnähte beim Schweißen von witterungsbeständigem Stahl zu verbessern.

Wissenschaftler der Süd-Ural-Staatsuniversität (USUS) haben die Parameter identifiziert, die die Qualität des Schweißens beeinflussen, sowie den Zusammenhang zwischen den Merkmalen des technologischen Prozesses und den Qualitätsmerkmalen der Schweißnähte. Basierend auf den während der Studie gesammelten Daten wurde ein mathematisches Modell zur Auswahl optimaler Parameter erstellt. Die Studie wurde im International Journal of Advanced Manufacturing Technology veröffentlicht.

Witterungsbeständiger Stahl gehört zur Klasse der hochfesten niedriglegierten Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und einer geringen Menge anderer Legierungselemente (Aluminium, Titan, Kupfer usw.). Senior Research Fellow der SUSU-Abteilung für Schweißproduktionstechnologie und -ausrüstung, Ph.D. Im Bereich Maschinenbau arbeitet Zhao Dawei, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Maschinenbau der Linyi-Universität, China, an Methoden zur Verbesserung der Qualität des Schweißens von witterungsbeständigem Stahl.

„Dieser Stahltyp verfügt über eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, Duktilität, Formbarkeit und Schweißbarkeit“, sagte Zhao Dawei. „Darüber hinaus kann dieses Material eine verbesserte atmosphärische Korrosionsbeständigkeit bieten. Witterungsbeständige Stähle werden beim Bau von Ölpipelines, Brücken, Schiffen und Gebäuden verwendet. Die Qualität des Schweißens von witterungsbeständigem A606-Stahl ist bei der Herstellung kritischer Schweißkonstruktionen wie z. B. sehr wichtig Kessel, Tanks und Ölpipelines.

SUSU-Wissenschaftler untersuchten verschiedene Kombinationen von Schweißparametern und bewerteten anschließend die Qualität der Schweißnähte.

„Wir haben den Einfluss bestimmter Schweißvariablen (Schweißgeschwindigkeit, Schweißstrom und Drahtvorschubgeschwindigkeit) auf die Geometrie der Schweißraupe und ihre Zugeigenschaften untersucht“, sagte Dawei. „Im Rahmen der Studie wurden die Eigenschaften der Mikrostruktur in verschiedenen technologischen Parametern des Schweißens identifiziert und die Korrelation zwischen den Parametern des Schweißens und seinen Qualitätsindikatoren analysiert. Nach der Berechnung der optimalen Schweißparameter führten wir eine Validierung durch, um hohe Werte zu erzielen -Qualität der Schweißnähte. Bei optimalen Schweißparametern steigt die Qualität der Schweißnähte.

Unterschiedliche Schweißparameter wie Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Schweißstrom, Schutzgas, Drahtvorschubgeschwindigkeit, Drahtart und Drahtdurchmesser beeinflussen die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Schweißnähten. Falsche Schweißparameter können zu unvermeidbaren Fehlern führen, die sich negativ auf die Schweißqualität auswirken.

Dieses Projekt wurde im Jahr 2021 gestartet. Den bisherigen Forschungsarbeiten zufolge hat der Schweißwärmeeintrag einen starken Einfluss auf die Schweißqualität und wird durch die Parameter des Schweißprozesses bestimmt.