Новый процесс может предотвратить еще на стадии проектирования получение таких повреждений. Это снижает время разработки и затраты на проектирование. Автомобили, конструкций крыши и мосты должны стать более легкими, не теряя прочности, и, следовательно, обеспечив экономию энергии и материалов.
Новая высокопрочная сталь великолепно подходит для легких конструкций, потому что может выдерживать очень высокие нагрузки. Тем не менее, эти материалы имеют недостаток: с увеличением их прочности растет количество трещин, получаемых при сварке, восприимчивость к холоду поднимается трещин при сварке.
Эти незначительные трещины сварных соединений образуются при остывании - как правило, при температурах ниже 200 ° C. В худшем случае , сварные швы будут трескаться. По этой причине, многие отрасли промышленности не хотят использовать высокопрочные стали.
Ученые из Института механики материалов во Фрайбурге, в сотрудничестве с учеными Бранденбургского технического университета разработали новый способ предупреждения холодных трещин. "Мы можем вычислить вероятность холодных трещин еще на стадии разработки компонентов, и сразу же запустить корректирующие меры", объясняет Франк Швейцер . Так ли такие холодных трещин происходит, и насколько быстро, зависит от того, насколько высока концентрация водорода в стали, как остаточное напряжение оказывается, и как его микроструктуру настроен. Предсказать вероятность растрескивания было трудно до сих пор. Производители использовали для проведения дорогостоящих испытаний, например, применяя все более высокие растягивающие напряжения в образце компонент, а затем проанализировать, что уровень стресса может вызвать образование трещин. Мало того, что эти тесты отнимает много времени и дорогостоящих, выводы можно- не применяются к последующим компонентов на один-к-одному - потому что геометрия компонента имеет решающее влияние на образование трещин. Даже в настоящее время компьютерное моделирование не в состоянии обеспечить желаемую точность прогноза для реальных деталей. Снижение издержек производства, сокращение фазы развития предлагает новый подход, который может заметно снизить применение дорогостоящих методов в будущем.
Для этого создан специальный тест, чтобы точно определить критерии образования трещин на образцах из высокопрочной стали. Помимо обычных факторы, таких как содержание водорода, остаточных напряжений и структуры стали, которые могут быть скорректированы, он также учитывает температурные градиенты, которые возникают в процессе сварки. "Таким образом, мы можем найти участки на сварном шве с риском холодных трещин, для каждой его точки и в любое время для моделируемых процессов сварки", объясняет Франк Швейцер.
В будущем с помощью этого процесса, производители транспортных средств и машин может быть в состоянии определить некритических параметров сварки и ограничении условий для их материалы заранее - и таким образом установить существенно более эффективным и безопасным производственный процесс.
Это особенно актуально для материалов, которые трудно сварить.
|
Главная 
