Simulationsunterstützte Erstellung eines erweiterten Prozessmodells für das Unterpulverschweißen durch Kombination indirekter und direkter Erfassung von Schweißbadgeometrie und -dynamik

通过结合焊池几何形状和动态的间接和直接记录，在仿真支持下创建埋弧焊的扩展工艺模型

• 批准号: 197936001
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Reisgen
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/197936001?language=en
• 关键词: Simulationsunterst; tzte; Erstellung; eines; erweiterten

Aufgrund des rasanten technischen Fortschritts im Bereich der Computertechnik sowie der Simulationstechniken werden Schweißprozesse mit immer größerer Genauigkeit modelliert. Solch eine Modellentwicklung benötigt allerdings tiefgreifende Untersuchungen der physikalischen Vorgänge. Trotz der großen industriellen Relevanz des Unterpulverschweißverfahrens gibt es hierfür bisher kein befriedigendes physikalisch basiertes Modell für die Berechnung des Temperaturfelds und der Schweißbadgeometrie. Um dieses Modell zu erstellen fehlen sowohl Untersuchungen über die Schweißbadausbildung und den Einfluss verschiedener Schweißparameter auf diese, als auch die Modellierung der Strömungsvorgänge im Schweißbad inklusive thermischer und elektromagnetischer Effekte. In diesem Forschungsvorhaben wird durch Kombination von indirekten Methoden, wie z.B. dem Ausblasen der Schmelze im Prozess, und direkten Methoden, wie der röntgenographischen Visualisierung der Schweißprozesszone eine umfassende systematische Untersuchung der Schweißbadausbildung und der Schweißbaddynamik durchgeführt. Die bei den experimentellen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse werden zur Modellierung der Strömungsvorgänge im Schweißbad und darauf aufbauend zur simulationsgestützten Erstellung eines erweiterten Prozessmodells genutzt. Mit diesem Modell ist es wesentlich genauer als bislang möglich, thermische Eigenschaften wie die temperaturabhängige spezifische Wärmeleitfähigkeit und Dichte bei der Berechnung der Schweißbadgeometrie und des Temperaturfeldes zu berücksichtigen. Zusammenfassend ist dieses Vorhaben ein wichtiger Schritt, hin zu einer verbesserten Prozessmodellierung und zu einem besseren Verständnis der Schweißbadausbildung und der Temperaturverteilung beim Unterpulverschweißen. Das entwickelte Prozessmodell bildet damit gleichzeitig die Basis für eine grundlegend verbesserte und vor allem durchgängige Simulation von Gefügeentstehung sowie Eigenspannung und Verzug beim Unterpulverschweißen.

在计算机技术领域，随着计算机技术的发展，模拟技术韦尔登的进步，越来越多的通用模型。Solch eine Modellentwicklung benötigt allerdings tiefgreifestival Untersuchungen der physikalischen Vorgänge. Trotz der großen industriellen Relevanz des Unterpulverschweißverfahrens gibt es hierfür bisher kein befriedigendes physicalisch basertes Modell für die Berechnung des Temperaturfelds und der Schweißbadgeometrie.该模型可以用来对Schweißbadausbildung和对Schweißbadausbaden参数的影响进行研究，也可以用来对Schweißbad中的Strömungsvorgänge进行热效应和电磁效应的建模。在这一研究中，我们将通过独立方法的组合，如z.B. dem Ausblasen der Schmelze im Prozess，und direkten Methoden，wie der röntgenographischen Visualisierung der Schweißprozesszone eine umfassessment systematische Untersuchung der Schweißbadausbildung und der Schweißbaddbausiik durchgeführt.该实验的结果将韦尔登用于对施韦茨巴德的Strömungsvorgänge进行建模，并将其用于模拟一个通用的过程模型。Mit diesem Modell ist es wesentlich genauer als bislang möglich，thermische Eigenschaften wie die temperaturabhängige speziouche he Wärkitfähigkeit und Dichte bei der Berechnung der Schweißbadgeometrie und des Temperaturfeldes zu berücksichtigen. Zusammenfassend ist dieses Vorhaben ein wichtiger Schritt，hin zu einer verbesserten Prozessmodellierung und zu einem besseren Verständnis der Schweißbadausbildung und der Temperaturverteilung beim Unterpulverschweißen. Das entwickelte Prozessmodell bildet damit gleichzeitig die Basis für eine grundlegend verbesserte und vor allem durchgängige Simulation von Gefügeentstehung sowie Eigenspannung und Verzug beim Unterpulverschweißen.