Simulation des WIG-Schweißprozesses: Schweißsimulation mit ANSYS - Tapa blanda

Sinopsis

Das WIG-Schweißen ist eines der wichtigsten Schweißverfahren, das für die Entwicklung und Fertigung von Komponenten für Fusionsreaktoren erforderlich ist. Die für den Bau entwickelten Hauptkomponenten bestehen aus verschiedenen Edelstahlsorten wie SS304, SS316, SS316L sowie einigen speziellen Werkstoffen in nuklearer Qualität mit Dicken zwischen 5 mm und 60 mm. Die Verbindung und das Schweißen dieser Werkstoffe haben einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer von Tokamak-Strukturen, da diese verschiedenen extremen Bedingungen wie thermischen, mechanischen und nuklearen Strahlungseinflüssen ausgesetzt sind. Daher muss jedes Teilsystem sorgfältig unter Einhaltung der empfohlenen Verfahren und Materialanforderungen gefertigt werden. Das wichtigste Verfahren für die geplanten Komponenten ist das WIG-Schweißen. Die vorliegende Arbeit zielt auf die Auswahl und Optimierung der WIG-Prozessparameter ab, wobei der Schwerpunkt auf den Qualitätsparametern der Schweißproben, der Temperaturverteilung, den Eigenspannungen und der Schweißverformung liegt. Für die experimentelle Untersuchung wurde eine 10 mm dicke SS316-Platte mit den Abmessungen 300 × 150 mm ausgewählt, die mittels WIG-Schweißen bearbeitet wurde. In Kombination mit einer FEM-Analyse unter Verwendung der ANSYS-Software werden die Temperaturveränderungen und thermischen Spannungen bei variierenden Plattendicken, Spannungs- und Wirkungsgradparametern vorhergesagt.

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