Моделирование химического состава металла ванны при дуговых способах сварки

Abstract

Важной задачей в настоящее время является создание на основе системного подхода комплексного расчетного алгоритма для численного прогнозирования образования и роста неметаллических включений в металле шва, одним из существенных блоков которого является расчетная оценка химического состава металла ванны при дуговых способах сварки, представляющая интерес и рассматриваемая в настоящей работе. Предложен метод расчета состава металлического расплава сварочной ванны при дуговой сварке. Разработанная методика базируется на моделировании термодинамики межфазного взаимодействия в системе "металл–шлак–парогазовая фаза" в диапазоне температур, характерном для существования сварочной ванны при дуговых способах сварки. Прогнозируемый состав металлического расплава может служить исходной базой для моделирования содержания, размеров, морфологии и химического состава неметаллических включений в металле сварных швов.

Development of complex calculation algorithm based on system approach for numerical prediction of formation and growth of non-metallic inclusions in a weld metal is one of the important tasks in present time. One of significant blocks of it is a calculation estimation of weld metal chemical composition in arc methods of welding, which is of interest and being studied in present work. A procedure was proposed for calculation of content of weld pool melt in arc welding. The developed procedure is based on modelling of thermodynamics of interface interaction in metal–slag–gas-vapor phase system in a temperature range typical for weld pool existence in arc methods of welding. Predicted content of metal melt can be a basis for modelling of content, size, morphology and chemical composition of non-metallic inclusions in weld metal.