Атомная промышленность всегда ставит перед инженерами сложные задачи, связанные с изготовлением, эксплуатацией и ремонтом свариваемого оборудования ядерных установок. Как правило, это сложно выполнимые сварные соединения сталей, принадлежащие к разным классам и имеющие разные категории свариваемости. Соединения работают в широких температурных диапазонах и сложных условиях нагружения. К таким узлам и деталям относятся элементы котлов и парогенераторов - форсунки, резервуары, цистерны.
Вопрос о моделировании процессов сварки и термообработки очень актуален для атомной энергетики, так как провести реальные испытания не возможно, поэтому компьютерное моделирования является для технолога и конструктора способом получения качественного изделия в минимальные сроки.
Среди программного обеспечения наиболее универсальным и полнофункциональным является решение SYSWELD от компании ESI Group. Данный продукт уже активно применяется для технологических расчетов и решения задач в этой сфере.
Одним из примеров по моделированию в программном комплексе SYSWELD является проект для компании AREVA, которая занимается разработкой и производством оборудования для атомной энергетики. Совместно с инженерами компании ESI Group, AREVA провели ряд лабораторных работ, направленных на исследование механики разрушения металла околошовной зоны и зоны сварочного шва.
Одной из задач проекта было определение характера развития вязкого разрушения в зоне сварного соединения аустенитной стали с феррито-перлитной сталью. Толчком к исследованию стало множество отчетов о появлениях трещин в парогенераторах в местах, где к корпусу, выполненному из нержавеющей стали, привариваются форсунки из низколегированной низкоуглеродистой стали.
Исследователи компаний ESI Group и AREVA, используя программное обеспечение SYSWELD, провели ряд экспериментов, в ходе которых были выявлены зависимости вязкого разрушения по модели Уилкинса. Моделирование проводилось по программе испытаний образцов BIMET2. Результаты показали, что модель, заложенная в SYSWELD, применима к моделированию развития трещин и дальнейшему разрушению материала.