بررسی عددی و تجربی تاثیر ترتیب لایه نشانی تک خط توسط جوشکاری تیگ بر اعوجاج در ورق فولاد St۳۷

در طی فرآیند جوشکاری، گرمایش و سرمایش غیر یکنواخت منجر به انبساط و انقباض ودرنتیجه ایجاد تنش پسماند و اعوجاج نامطلوب در اتصالات جوشکاری شده می گردد. به دلیل اهمیت تنش های پسماند واعوجاج، روش های متنوعی برای اندازه گیری ونیز کاهش آن ها ارائه شده است. در این پژوهش اثر ترتیب لایه نشانی Cladding درکاهش اعوجاج ناشی از جوشکاری تیگ بر روی ورق فولادی از جنس فولاد St۳۷ به صورت سه الگوی تک خط پیوستهف تک خط منقطع متقارن داخل به بیرون و تک خط منقطع متقارن بیرون به داخل به کمک شبیه سازی عددی توسط نرم افزار آباکوس بررسی گردید. شبیه سازی جوشکاری با استفاده از یک مدل آلمان محدود حرارتی الاستیک- پلاستیک سه بعدی انجام و به منظور اعتبارسنجی مدل عددی، آزمایشاتی نیزانجام شد و اعوجاج ناشی از لایه نشانی تک خط پیوسته اندازه گیری شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که با کوتاه کردن مسیر جوشکاری یاخارج کردن حوضچه جوش از حالت پیوستگی اندازه گیری شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که با کوتاه کردن مسیر جوشکاری یا خارج کردن حوضچه جوش از حالت پیوستگی اندازه گیری شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که با کوتاه کردن مسیر جوشکاری یا خارج کردن حوضچه جوش از حالت پیوستگی اعوجاج کاهش می یابد. به طوری که با تغییر الگوی لایه نشانی از پیوسته به منقطع، اعوجاج کم می شود. در مقایسه ی الگوهای منقطع نیز مشخص گردیدکه الگوی منقطع متقارن داخل به بیرون نسبت به بیرون به داخل، اعوجاج کمتری در زیر لایه ایجاد می کند. نتیجه ی انجام جوشکاری عملی روی الگوی پیوسته نیز موید تطابق خوبی فیمابین کار تجربی و شبیه سازی بود. رصد انتقال حرارت از ناحیه جوش با گذشت نیز نشان داد که نرخ انتقال حرارت از ناحیه جوش با گذشت زمان ابتدا بسیار سریع بوده و بسرعت کاهش می یابد. همچنین مشخص گردید که پیچیدگی و تنوع عوامل تاثیرگذار بر اعوجاج از جمله نوسانات سریع دمای منطقه جوش و نیز تغییرات تنش تسلیم فلز در طی سرد شدن ناحیه مذکور، توجیه خوبی بر استفاده از روش شبیه سازی در ارزیابی اعوجاج می باشد.

Keywords:

لایه نشانی , اعوجاج , شبیه سازی عددی به کمک آباکوس , ترتیب لایه نشانی , فولاد St۳۷