Analiza naprężeń i deformacji w cienkich blachach tytanowych podczas spawania wiązką elektronów

W pracy przedstawiono termiczno-mechaniczną analizę procesu spawania wiązką elektronów. W procesie spawania połączono dwie cienkie blachy wykonane z różnych gatunków tytanu, Grade 2 i Grade 5. W wyniku spawania powstały znaczne deformacje blach. Model numeryczny został opracowany na podstawie Metody Elementów Skończonych, MES. Model oblicza wpływ obciążenia termicznego na pole naprężeń i przemieszczeń. Wyniki uzyskane za pomocą modelu numerycznego zostały porównane z wynikami badań eksperymentalnych. Obliczone pole naprężeń zweryfikowano poprzez porównanie obliczonych naprężeń własnych z naprężeniami zmierzonymi na powierzchni blach za pomocą metody dyfrakcji rentgenowskiej.

This paper presents a thermo-mechanical analysis of an electron beam welding process. During the process two thin sheets made of dissimilar titanium grades, Grade 2 and Grade5, were joined together. The welding processes introduced significant distortions into the sheets. The numerical model is based on finite element method. The model calculates the impact of thermal load on stress and displacement fields. The results calculated by the model were compared with the experimental results. The calculated stress field was verified by comparing residual stresses at the external surface in a given cross-section with stress values obtained by x-ray diffraction measurements.