Simplified welding arc model by the finite element method

In this paper we discuss the iterative procedure employed for non-linear heat transfer analysis using the finite element method, and in particular the boundary conditions employed to determine the heat generated in the HAZ and its dissipation during welding. The model only focuses on the grain growth zone with the objective to compute the thermal regime that controls the microstructural changes that occur during welding. Both solidified weld and liquid-solid transition zones are excluded from the model. The heat generated by the arc is applied to the vertical face of the welded edge and; indifferent to the size of the HAZ. The analytical results obtained for low carbon steel and for austenitic stainless steel, and for GMA and GTA weld types, correlate well with the observed experimental data reported in the literatureDans ce document, nous traitons de la proc\ue9dure it\ue9rative employ\ue9e aux fins de l?analyse du transfert de chaleur du type non lin\ue9aire, \ue0 l?aide de la m\ue9thode des \ue9l\ue9ments finis, et notamment des conditions aux limites qui sont utilis\ue9es pour d\ue9terminer la chaleur produite dans la zone affect\ue9e thermiquement et sa dissipation au soudage. Le mod\ue8le s?int\ue9resse uniquement \ue0 la zone de croissance du grain, l?objectif \ue9tant de calculer le r\ue9gime thermique qui contr\uf4le les changements microstructuraux survenant au cours du soudage. Les soudures solidifi\ue9es de m\ueame que les zones de transition liquide-solide sont exclues du mod\ue8le. La chaleur produite par l?arc est appliqu\ue9e \ue0 la face verticale de la rive soud\ue9e et indiff\ue9remment de la grandeur de la zone affect\ue9e thermiquement. Les r\ue9sultats analytiques obtenus pour l?acier doux et pour l?acier inoxydable aust\ue9nitique, ainsi que pour les types de soudures \ue0 proc\ue9d\ue9 GMAW et GTAW, pr\ue9sentent une corr\ue9lation satisfaisante avec les donn\ue9es exp\ue9rimentales observ\ue9es dont fait \ue9tat la documentation sur le sujet.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye