第一百零五章 又是有限元
在保鋼專家張建新話音剛落的時(shí)候,沈歡看到陳金藝竟然第一個(gè)站了起來(lái),不過(guò)想想這位高級(jí)技師,確實(shí)很有發(fā)言權(quán),畢竟他是焊接方面的行家。
只見(jiàn)陳金藝站起來(lái)大聲道:“各位領(lǐng)導(dǎo),我來(lái)說(shuō)幾句,如果有不對(duì)的地方,還請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)們指正。大家都知道,新型特種鋼材是專門為咱們的新型潛艇研制的,配套的焊接材料也是如此,但是令我們頭痛的是,這種高強(qiáng)度鋼材我們還是第一次遇到,它似乎有一種寧折不彎的鋼性,這才是導(dǎo)致焊接困難,并且合格率非常低的原因。拉伸、彎曲等試驗(yàn)都做過(guò)了,化學(xué)分析也做過(guò)了,但為什么焊接不行呢?我認(rèn)為還是要從焊接材料上面入手,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整配方來(lái)解決目前的問(wèn)題。謝謝大家!”
這時(shí)候工藝室的一名工藝師站了起來(lái),沈歡一看這不是組里的骨干王光海嘛,他平時(shí)一向都比較沉默的,怎么這回還主動(dòng)站起來(lái)發(fā)言了。
王光海大聲道:“我覺(jué)得陳工說(shuō)的有道理,但是我們要怎么去調(diào)整焊接材料的配方呢?這是廠家已經(jīng)定型的。我認(rèn)為目前咱們現(xiàn)行彈塑性斷裂韌度測(cè)試方法,來(lái)測(cè)定新型特種鋼材和焊接部分的J積分,已經(jīng)不能得到有效的測(cè)試數(shù)據(jù)了。為什么呢?因?yàn)槲覀冎佬滦吞胤N鋼材是高強(qiáng)度鋼材,而標(biāo)準(zhǔn)制訂的時(shí)候,還沒(méi)有這種高強(qiáng)度鋼材,以前我們的艦用鋼材,強(qiáng)度要遠(yuǎn)低于現(xiàn)在咱們用的這種六零七A高強(qiáng)度鋼,并且焊接材料的變化也比較大?!?p> 不少與會(huì)人員都小聲議論起來(lái),這可是否定現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)啊,要建立新標(biāo)準(zhǔn)談何容易,這需要通過(guò)大量數(shù)據(jù)才能支持的,現(xiàn)在哪有時(shí)間去搞這些。
王光海也沒(méi)有在意大家的議論,而是繼續(xù)道:“保鋼試驗(yàn)室在測(cè)試六零七A鋼焊接接頭焊縫試樣的過(guò)程中,我聽(tīng)說(shuō)曾經(jīng)出現(xiàn)了局部失穩(wěn)斷裂,原因無(wú)非有兩個(gè),一是大塊非金屬?gòu)?fù)合型夾雜物,二是合金滲碳體。所以我認(rèn)為應(yīng)該重新建立試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),用咱們的有限元軟件驗(yàn)證分析焊接接頭的J積分守恒性,這樣才能測(cè)試出焊縫金屬的J積分值,研究出強(qiáng)度匹配對(duì)六零七A鋼焊接接頭的強(qiáng)度和韌性影響!我的意見(jiàn)就是這些,不對(duì)的地方還請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)們批評(píng)指正!”
又是有限元!這下子眾人都把目光投向了沈歡,因?yàn)樵谛滦蜐撏Ыㄔ旃に囋O(shè)計(jì)和工藝文件編制中,提出引入有限元分析軟件并且成功應(yīng)用的,就是沈歡!
劉國(guó)華朝沈歡投去信任的一瞥,沈歡明白自己必須要說(shuō)點(diǎn)什么了。
想了想沈歡緩緩站起來(lái),不卑不亢地道:“各位領(lǐng)導(dǎo),我覺(jué)得王光海同志提出的,用有限元軟件分析驗(yàn)證焊接接頭J積分守恒性,是一個(gè)可行的辦法。當(dāng)然我們還要考慮到其他的因素。我們都知道焊接工作占據(jù)了艦艇建造工作量的百分之四十左右,如果不及時(shí)解決焊接的質(zhì)量合格率問(wèn)題,我們的新型潛艇建造工期就會(huì)被嚴(yán)重拖延,這無(wú)論是對(duì)我們的國(guó)防建設(shè),還是對(duì)我們江南常興來(lái)說(shuō),都是不可以接受的。”
沈歡講話非常有條理,這讓劉國(guó)華等人也非常滿意,軍代表孫成明也是目光灼灼地盯著沈歡,他知道沈歡一定又有驚人之語(yǔ)。
沈歡停頓了半秒,又繼續(xù)道:“這一次新型潛艇建造,我們采用的焊接工藝,是比較新的FCB埋弧焊接法,但是FCB法的確也還存在著某些固有的焊接缺陷,比如說(shuō)大熱輸入時(shí),焊縫及熱影響區(qū)的組織容易粗大化,易產(chǎn)生微小的裂紋等等,我想這些缺陷,在高強(qiáng)度鋼焊接上就體現(xiàn)得更突出,所以才會(huì)出現(xiàn)合格率不到百分之二十的嚴(yán)重問(wèn)題。我認(rèn)為現(xiàn)在要從解決新型特種鋼材及配套焊接材料在造船廠的適應(yīng)性問(wèn)題,以及克服焊接工藝的固有缺陷問(wèn)題,這兩個(gè)問(wèn)題同時(shí)入手,雙管齊下,才能達(dá)到我們想要的結(jié)果?!?p> 沈歡分析得如此透徹,這讓在座的專家們都大為震驚,他們?cè)疽詾?,沈歡這個(gè)年輕人就是江南常興的領(lǐng)導(dǎo)們推出來(lái)的一個(gè)榜樣,也許是在某方面有天分,但是沒(méi)有想到的是,在焊接工藝方面,竟然也有如此獨(dú)到的見(jiàn)解。
沈歡可沒(méi)有功夫去看專家們的表情,他一邊想一邊道:“我想要克服焊接工藝的固有缺陷,還是要利用好有限元分析軟件。我們可以利用有限元分析軟件,對(duì)焊接過(guò)程中的各種變化,比如溫度場(chǎng),應(yīng)力場(chǎng)等,進(jìn)行模擬計(jì)算,進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù),根據(jù)焊接傳熱學(xué)及有限元分析的理論,我們可以建立FCB焊接溫度場(chǎng)的有限元模型。通過(guò)觀察溫度場(chǎng)的變化,掌握焊接開(kāi)始、進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)以及焊接結(jié)束階段的變化和特點(diǎn),同時(shí)也能夠計(jì)算準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)焊縫截面上各節(jié)點(diǎn)的溫度變化,有了這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù),就可以把焊接參數(shù)優(yōu)化調(diào)整到最佳。我的建議就是這樣,請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)和專家斧正!”
沈歡之所以提出這個(gè)建議,也是因?yàn)榍笆赖臅r(shí)候,他參與過(guò)FCB法埋弧焊應(yīng)用于十七萬(wàn)噸散貨船的焊接工藝設(shè)計(jì)和研究,只不過(guò)散貨船用的是普通的民用高強(qiáng)度鋼,那種E36鋼,屈服強(qiáng)度不小于355N/mm^2,倒是跟現(xiàn)在的新型潛艇特種鋼材屈服強(qiáng)度很相近,而且化學(xué)成分上相差應(yīng)該并不大,其中碳含量都是比較低的。
當(dāng)年工藝設(shè)計(jì)研究小組,通過(guò)大量的試驗(yàn)和有限元分析,得出的結(jié)論是焊縫及熱影響區(qū)生成了一定量的高碳馬氏體,甚至是幾種物質(zhì)的混合組織,組織的脆化造成了焊接拉頭韌性下降,還有E36鋼在冶煉過(guò)程中加入了一定的合金元素,在FCB法大熱輸入作用下,很多合金元素的化合物大量溶解,冷卻過(guò)程中來(lái)不及析出,導(dǎo)致接頭脆化,后來(lái)通過(guò)焊接工藝試驗(yàn),優(yōu)化了工藝參數(shù),解決了焊接效率和焊接質(zhì)量出現(xiàn)的問(wèn)題。
余濤忍不住道:“沈歡,你講得很好!我認(rèn)為目前也只有用這個(gè)辦法了,有限元分析軟件,引入到我們公司,又要派上大用場(chǎng)了!”
沈歡微微一笑道:“我也只是提個(gè)初步建議,具體的工作還要在座的領(lǐng)導(dǎo)和專家們制訂出詳細(xì)的方案來(lái),希望這個(gè)問(wèn)題能夠用最快的時(shí)間解決吧!”