بررسی و تحلیل تنش پسماند در قطعه جوشکاری شده فولادی با استفاده از روش اجزا محدود

پیش بینی شرایط قطعه پس از جوشکاری مانند میزان تنش های پسماند، برای طراح ها دارای اهمیت می باشد. درصد زیادی از این تنش ها را با کنترل شرایط و پارامترها در هنگام جوشکاری می توان کاهش داد. برای بدستآوردن تنش های پسماند حاصل از جوشکاری، روش های تجربی پرهزینه و زمان بر و مخرب هستند . بنابراین علیرغم این که در گذشته محاسبه این تنش ها، توسط روش های تجربی صو رت گرفته است، در چند دهه اخیرتلاش های زیادی برای تعیین این تنش ها توسط روش های دیگر از جمله روش اجزاء محدود شده است . در این مقاله به مطالعه جوشکاری مقطعی از شافت فن سانتریفیوژ ساخته شده توسط گروه صنعتی منگان در ایرانپرداخته می شود. جنس شافت از فولاد کربن متوسط می باشد. در این راستا، از روش اجزاء محدود برای شبیه سازی جوشکاری استفاده گردید. برای این منظور از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شد . آنالیز فرآیندجوشکاری به صورت آنالیز کوپل حرارتی و مکانیکی صورت گرفت . در انتها نتایج حاصل از شبیه سازی با استفاده از نمودارها و کانتورها، برسی و اثرات پارامترهای جوشکاری مانند سرعت جوشکاری، ولتاژ جوشکاری، پیش گرم وحرارت ورودی جوشکاری بر روی تنش های پسماند تعیین گردید. نتایج به دست آمده مبین آن است که تنش های پسماند روی خط جوش، نزدیک به تنش تسلیم قطعه می باشد که نشان دهنده نیاز به عملیات حرارتی بعد از جوشکاری است.

Keywords:

تنش پسماند , شبیه سازی جوشکاری , منبع حرارتی , المان محدود