Published December 19, 2023
| Version v1
Publication
Open
Effect of the welding procedure on the deformation of superposed welds of a low carbon steel
Creators
- 1. EarthTech International (United States)
- 2. Universidade Federal do Espírito Santo
- 3. Universidade Federal de Ouro Preto
Description
This study compared gas-metal arc welding (GMAW) and laser beam welding (LBW) for the superposed joining of two low-carbon steels. The motivation was to reduce the visible defects (notches) in the external part of one of the sheets. Both welding processes produced sound welds characterized by ferrite and pearlite; however, the notch disappeared when LBW was used. The hardness values of the fusion and heat-affected zones were similar for both processes, but the tensile strengths were very different. The shear tensile strengths of the LBW and GMAW were 415 and 84 MPa, respectively. Finite element analysis simulations indicated a more diffuse distribution of the von Mises stress throughout the welded component. The GMAW FEA model also presented a defect because of excessive heat transfer and residual stresses. In conclusion, LBW can replace GMAW in this particular case with improvements in appearance, productivity, and mechanical strength.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
قارنت هذه الدراسة اللحام بالقوس المعدني الغازي (GMAW) واللحام بشعاع الليزر (LBW) للربط المتراكب لاثنين من الفولاذ منخفض الكربون. كان الدافع هو تقليل العيوب (الشقوق) المرئية في الجزء الخارجي من إحدى الأوراق. أنتجت كلتا عمليتي اللحام لحامات صوتية تتميز بالفريت والبيرلايت ؛ ومع ذلك، اختفى الشق عند استخدام LBW. كانت قيم صلابة الاندماج والمناطق المتأثرة بالحرارة متشابهة لكلا العمليتين، لكن نقاط قوة الشد كانت مختلفة جدًا. كانت مقاومة الشد القصية لـ LBW و GMAW 415 و 84 ميجا باسكال على التوالي. أشارت محاكاة تحليل العناصر المحدودة إلى توزيع أكثر انتشارًا لإجهاد فون ميزس في جميع أنحاء المكون الملحوم. كما ظهر عيب في نموذج GMAW FEA بسبب النقل المفرط للحرارة والإجهادات المتبقية. في الختام، يمكن أن تحل LBW محل GMAW في هذه الحالة بالذات مع تحسينات في المظهر والإنتاجية والقوة الميكانيكية.Translated Description (French)
Cette étude a comparé le soudage à l'arc gaz-métal (GMAW) et le soudage par faisceau laser (LBW) pour l'assemblage superposé de deux aciers à faible teneur en carbone. La motivation était de réduire les défauts visibles (encoches) dans la partie externe de l'une des feuilles. Les deux procédés de soudage ont produit des soudures solides caractérisées par de la ferrite et de la perlite ; cependant, l'encoche a disparu lorsque LBW a été utilisé. Les valeurs de dureté des zones de fusion et des zones affectées thermiquement étaient similaires pour les deux processus, mais les résistances à la traction étaient très différentes. Les résistances à la traction en cisaillement du LBW et du GMAW étaient de 415 et 84 MPa, respectivement. Les simulations d'analyse par éléments finis ont indiqué une distribution plus diffuse de la contrainte de von Mises dans tout le composant soudé. Le modèle GMAW FEA présentait également un défaut en raison d'un transfert de chaleur excessif et de contraintes résiduelles. En conclusion, LBW peut remplacer GMAW dans ce cas particulier par des améliorations en termes d'apparence, de productivité et de résistance mécanique.Translated Description (Spanish)
Este estudio comparó la soldadura por arco de gas-metal (GMAW) y la soldadura por rayo láser (LBW) para la unión superpuesta de dos aceros bajos en carbono. La motivación era reducir los defectos visibles (muescas) en la parte externa de una de las láminas. Ambos procesos de soldadura produjeron soldaduras sólidas caracterizadas por ferrita y perlita; sin embargo, la muesca desapareció cuando se utilizó LBW. Los valores de dureza de las zonas de fusión y afectadas por el calor fueron similares para ambos procesos, pero las resistencias a la tracción fueron muy diferentes. Las resistencias a la tracción por cizallamiento de LBW y GMAW fueron de 415 y 84 MPa, respectivamente. Las simulaciones de análisis de elementos finitos indicaron una distribución más difusa de la tensión de von Mises en todo el componente soldado. El modelo GMAW fea también presentó un defecto debido a la excesiva transferencia de calor y las tensiones residuales. En conclusión, LBW puede reemplazar a GMAW en este caso particular con mejoras en la apariencia, la productividad y la resistencia mecánica.Files
116.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:965e0247ff10cc934ac68440b01f1cd7
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير إجراء اللحام على تشوه اللحامات المتراكبة للصلب منخفض الكربون
- Translated title (French)
- Effet de la procédure de soudage sur la déformation des soudures superposées d'un acier bas carbone
- Translated title (Spanish)
- Efecto del procedimiento de soldadura sobre la deformación de soldaduras superpuestas de un acero bajo en carbono
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392656349
- DOI
- 10.59400/mtr.v1i1.288
References
- https://openalex.org/W1653909102
- https://openalex.org/W1977520440
- https://openalex.org/W1987625846
- https://openalex.org/W2024610471
- https://openalex.org/W2063292123
- https://openalex.org/W2086826900
- https://openalex.org/W2089523429
- https://openalex.org/W2495262755
- https://openalex.org/W2529610971
- https://openalex.org/W2589429095
- https://openalex.org/W2791109005
- https://openalex.org/W3092012553
- https://openalex.org/W4306695682