Сварная трубная доска (сталь 08Х18Н10Т)
Вид основного окна ввода
Для выбора материалов трубной доски, трубок и присадки предусмотрен встроенный банк данных, включающий всю необходимую для расчета информацию по свойствам материалов. При задании геометрических параметров сварного соединения пользователь выбирает один из пяти основных типов и указывает геометрические размеры. Для задания координат центров трубок на трубной доске предусмотрена специальная подпрограмма, позволяющая автоматически размещать трубки по заданному шагу между центрами трубок, а затем вносить отдельные коррективы. Программа разработана для двух характерных вариантов теплообменников: с одной трубной доской, когда вход и выход трубки привариваются на одной доске, и с двумя трубными досками и прямыми трубками с учетом того, что приварка концов каждой трубки идет одновременно. Приварка трубок к трубной доске производится дуговой сваркой неплавящимся электродом с присадкой или без присадки за один или два прохода. В случае использования оборудования POLYSOUDE для автоматической сварки кольцевых швов для задания в программе сложного режима сварки имеется специальная подпрограмма.
При расчете используется двухмерная модель с допущением об осевой симметрии относительно оси трубки, метод термопластичности и метод конечных элементов. Температурная и механическая задачи просчитываются последовательно по времени от начала нагрева до полного остывания металла. Расчетная модель учитывает зависимость физико-механических свойств материалов от температуры, а также микроструктурные фазовые превращения. Определяются размеры и форма
зоны проплавления трубки, трубной доски и предыдущего слоя (при двухслойной сварке). На основе этих данных оценивается средний химический состав зоны проплавления, что является основой для дальнейшего расчета ее микроструктурного состояния. Микроструктурное состояние зоны проплавления и зоны термического влияния рассчитывается с использованием диаграммы Шеффлера для высоколегированной стали, либо с использованием соответствующих диаграмм АРА для низколегированных ферритных сталей. Соответствующие характеристики для параметрических уравнений, связывающих количество ожидаемой фазы в микроструктуре со временем охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С, содержатся в банке данных. Знание температурных полей и объемных изменений, связанных с температурным расширением и микроструктурными изменениями, позволяет прослеживать развитие упругопластических деформаций вплоть до остаточного состояния.
- время охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С в зоне проплавления и зоне термического влияния;
- микроструктурный фазовый состав в зоне проплавления и зоне термического влияния;
- распределение остаточных напряжений;
- общие деформации трубной доски;
- напряжения в трубках в случае приварки к двум трубным доскам (с противоположных концов одновременно).
Программа имеет возможность выбора поддержки интерфейса и справки на трех языках (русский, английский, немецкий). Имеется демонстрационная версия на трех языках (русский, английский, немецкий).
зоне проплавления и зоне термического влияния
проплавления и зоне термического влияния
Окружная компонента остаточных напряжений
Компонента остаточных напряжений по толщине
Кинетика прогиба центра трубной доски от приварки каждой трубки
Изменение длины трубок и соответствующие напряжения в трубках после приварки всех трубок
Время расчета с учетом ввода данных зависит от выбранных материалов, геометрических параметров сварного соединения, количества трубок и трубных досок и составляет 30 – 120 мин.
