科学家们建立了一个用于选择最佳焊接参数的数学模型

一个国际科学家团队正在努力提高焊接耐候钢的焊接质量。SUSU科学家确定了影响焊接质量的参数、工艺过程特征与焊缝质量特征之间的关系。 根据研究期间获得的数据,建立数学模型以选择最佳参数。该研究发表在高评价的科学期刊 (Q1) 上。

耐候钢属于高强度低合金钢,含碳量低,并含有少量其他合金元素(铝、钛、铜等)。赵大伟,SUSU焊接生产设备与技术系高级研究员,机械工程博士,临沂大学机械工程学院副教授(中国),正在研究如何提高耐候钢焊接质量的方法。

“这些钢具有强度、延展性、成型性和焊接性的完美结合。 此外,这种材料可以提供更多的抗大气腐蚀性能。耐候钢用于输油管道、桥梁、船舶和建筑物的建造。 A606 耐候钢的焊接质量对于锅炉、油罐和输油管道等关键焊接结构的生产非常重要。”这位科学家解释说。

这项研究是在该部门的实验室进行的,SUSU科学家尝试了不同焊接参数的组合,然后评估了焊缝的质量。 根据研究期间获得的数据,建立了一个数学模型,可以在生产中选择最佳焊接参数,从而提高焊接质量。

“我们研究了各个焊接变量(焊接速度、焊接电流和送丝率)对焊道几何形状和拉伸性能的影响。该研究确定了不同焊接工艺参数下的微观结构特征,并分析了焊接参数和焊接质量参数之间的关联性。在计算出最佳焊接参数后,我们进行了验证以获得高质量的焊缝。有了最佳焊接参数,焊接点的质量就会提高。”赵大伟说道。

不同的焊接参数,如电压、焊接速度、焊接电流、保护气体、送丝速度、焊丝类型和直径等,都会影响焊接接头的物理和机械特性。不正确的焊接参数会导致不可避免的缺陷,从而对焊缝质量产生负面影响。

该项目于2021年启动,根据以往的研究工作,焊接热输入对焊接质量影响很大,并由焊接过程的参数决定。

南乌拉尔国立大学 (SUSU) 是一所数字化转型大学,在许多主要的领域引领创新研究,发展科学技术。学校按照俄罗斯联邦科技发展战略,重点发展数字工业、材料科学和生态学领域的大型科学交叉学科项目。在科技年,南乌拉尔国立大学将参加优先-2030计划。该大学履行乌拉尔世界级跨区域科学和教育中心区域项目办公室的职能。

 
伊万诺夫博士,照片:丹尼尔·拉希莫夫
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