Математическую модель для подбора оптимальных параметров, необходимых для получения качественных сварочных швов, разработали ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), 10 марта сообщает пресс-служба вуза.

Работая в рамках международного проекта над повышением качества сварочных швов атмосферостойкой стали, учеными ЮУрГУ были установлены параметры, определяющие качество сварки, а также взаимосвязь характеристик технологического процесса и качества сварочного шва. Выявленные закономерности легли в основу математической модели сварочного процесса.

Результаты исследования ученые представили в статье «Металлургические и механические характеристики высокопрочной низколегированной стали, сваренной газовой дугой», которая была опубликована в The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.

Атмосферостойкая сталь представляет собой высокопрочную сталь с низким содержанием углерода и легирующих элементов (алюминий, титан, медь и т. д.). Работы по исследованию способов улучшения качества сварки такой стали в ЮУрГУ ведутся под руководством старшего научного сотрудника кафедры «Оборудование и технология сварочного производства», кандидата наук в области машиностроения, доцента Школы механической инженерии и машиностроения Университета Линьи (Китай) Чжао Давэя.

Чжао рассказал: «Эти стали имеют превосходное сочетание таких качеств как прочность, пластичность, формуемость и свариваемость. Кроме того, этот материал может обеспечить повышенную атмосферную коррозионную стойкость. Атмосферостойкие стали используются при строительстве нефтепроводов, мостов, кораблей, зданий. Качество сварки атмосферостойкой стали A606 очень важно при производстве ответственных сварных конструкций, таких как котлы, резервуары и нефтепроводы».

В ходе исследований, проходивших в лаборатории кафедры, ученые изменяли параметры сварки, такие как напряжение, скорость сварки, сварочный ток, защитный газ, скорость подачи проволоки, ее тип и диаметр, оказывающие влияние на физико-механические характеристики сварных соединений.

После чего они оценивали качество сварного шва, закладывая полученные данные в основу математической модели процесса сварки.

Далее исследователи определили по модели оптимальные параметры сварки для конкретных образцов стали и проверили их экспериментально. Результаты показали, что при задании параметров сварки, определенных моделированием, качество сварного соединения возрастает, тогда как неправильные параметры сварки приводят к неизбежным дефектам, что отрицательно сказывается на качестве сварки.