COMPUTER MODELING OF WELDING PROCESS PARAMETERS FOR PIPES MADE OF HIGHLOYED CORROSION-RESISTANT STEELS
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-12-49-55Keywords:
linear heat input, weld overlap depth, FEM modeling, large-diameter pipesAbstract
The article presents the results of computer simulation (FEM in ESI SYSWELD) of the automatic submerged arc welding process for longitudinal butt joints of large-diameter pipes (Æ508×12.7 mm) made of high-alloy corrosion-resistant steel 03Cr18Ni9. The aim of the work was to establish the relationship between weld overlap depth and linear heat input and to determine its optimal value. The simulation was conducted for a range of linear heat input values (17–27 kJ/cm). It was found that the optimal regime corresponds to a linear heat input of 24.8 kJ/cm, which ensures a weld overlap of 3 mm and minimal heat input. Based on the results, a mathematical relationship with a coefficient of determination R2 = 0.9926 was derived. The results can be used to optimize welding procedure specifications, reducing the costs associated with full-scale experiments.
References
Афанасьева Л. Е., Кобозев И. Ю. Влияние внешнего электрического поля на глубину проплавления при лазерной сварке сталей // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: Техниче-ские науки. 2021. Т. 12. № 4. С. 32–37. DOI: 10.46573/2658-5030-2021-4-32-37.
Файнберг Л. И. Воспроизведение термических циклов сварки труб большого диаметра // Сварочное про-изводство. 2011. № 7. С. 35–38. EDN: NDLRZB.
Залавин Я. Е., Титаренко П. П., Пешеховский С. В. Влияние термоцикла сварки на формоизменение сече-ния прямошовных труб большого диаметра // Сталь. 2023. № 1. С. 22–28. EDN: MQFVGI.
Алёшин Н. П., Перковский Р. А., Гуркин С. В. и др. Контроль глубины проплавления при орбитальной ар-гонодуговой сварке трубопроводов автоматическим комплексом // Сварка и диагностика. 2024. № 1. С. 25–29. DOI: 10.52177/2071-5234_2024_01_25.
Рыльков Е. Н., Курушкин Д. В., Кладов И. В., Панченко О. В. и др. Конечно-элементная модель тепловых процессов при послойной электродуговой наплавке для оценки деформаций и напряженного состояния // Свар-ка и диагностика. 2020. № 3. С. 25–29. EDN: OITZOQ.
Кархин В. А. Тепловые основы сварки: монография. — Ленинград: Ленинградский государственный тех-нический университет, 1990. — 96 с.
Кархин В. А. Тепловые процессы при сварке: монография. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский по-литехнический университет Петра Великого, 2015. — 572 с. EDN: UIJIBX.
Шахматов М. В., Яковлев Д. С., Маковецкий А. Н., Шандер С. В. Расчет параметров режима сварки при производстве труб большого диаметра // Сварочное производство. 2016. № 2. С. 7–11. EDN: YFIEOJ.
Акулов А. И., Бельчук Г. А., Демянцевич В. П. Технология и оборудование сварки плавлением: учебное пособие. — М.: Машиностроение, 1977. — 432 с.
Кархин В. А., Хомич П. Н., Иванов С. Ю. Модели источников теплоты для прогнозирования тепловых полей при сварке плавлением // Известия Тульского государственного университета. «Технические науки». 2010. № 4–1. С. 241–254. EDN: OOQYHT.
Уланов А. М., Иванов М. А. Современный подход к разработке технологических параметров сварки в производстве труб большого диаметра // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2012. Т. 298. № 39. С. 150, 151. EDN: PHOYZJ.
Иванов М. А., Уланов А. М. К вопросу математического моделирования параметров сварки в производ-стве стальных труб большого диаметра // Теория и технология металлургического производства. 2012. № 12. С. 173–177. EDN: RCFSEN.
US Patent, No. 6 324 491 B1. Method for determining a heat source model for a weld / Zhang J., Dong Y. 2001.
ГОСТ 5632–2014. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные: межгосударственный стандарт. — М.: Стандартинформ, 2015.
Goldak J., Chakravarti A., Bibby M. A new finite element model for welding heat sources // Metallurgical Transactions B. 1984. V. 15, № 2. P. 299–305.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
