Введение (постановка задачи и актуальность). По результатам ранее проведённых практических исследований химического состава сварного шва и околошовных зон, твёрдости и структуры сварного соединения перлитных разнородных сталей 45 и 17ГС при изготовлении картеров ведущих мостов автомобилей повышенной проходимости, а также статических и усталостных испытаний было предложено совершенствование технологического процесса сварки. Чтобы полностью раскрыть суть и причины положительного эффекта результатов ранее проведённых исследований и предложенного технологического процесса, в настоящей работе был выполнен расчётный анализ температурных полей и их распределение в зонах сварного соединения, анализ изменения объёма нагретого металла сварного соединения, сделано сопоставление полученных результатов с выполненными ранее исследованиями и сформулированы общие выводы.
Цель исследования – определение влияния изменения объёма металла в сварном соединении перлитных разнородных сталей на структурные и фазовые превращения путём проведения расчёта распределения температурных полей. Методология и методы. В работе использованы теоретические основы математического моделирования теории тепловых процессов и специализированная программа расчёта свойств сварных соединений, разработанная по методологии МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Результаты и научная новизна. Различие температурных интервалов фазовых и структурных превращений в сталях 45 и 17ГС обусловлено их теплофизическими свойствами. Процесс охлаждения при сварке этих сталей между собой сопровождается увеличением объёма, оказывая при этом взаимное деформационное воздействие, из-за чего аустенитные превращения протекают при более высокой температуре. В результате происходит самоотпуск продуктов превращения и релаксация сварочных напряжений.
Практическая значимость. Методику и результаты, представленные в данной работе, возможно использовать для прогнозирования свойств сварных соединений из других марок сталей.