اثر پارامترهای جوشکاری بر توزیع دمایی و تنش های پسماند ناشی از جوشکاری لب به لب ورق های فولاد کربنی

در سازه های جوشکاری شده، کاهش تنش های پسماند در ابتدای هر کدام از مراحل طراحی و ساخت از اهمیت شایان توجهی برخوردار می باشد. بنابراین، برآورد مقدار و چگونگی اثرگذاری پارامترهای فرآیندی جوشکاری بر تنش های پسماند، ضروری می باشد. در این تحقیق، اثر متغیرهای انرژی ورودی، سرعت حرکت الکترود، قیود مکانیکی و عملیات حرارتی پیشگرم بر تنش های پسماند حاصل از جوشکاری لب به لب دو ورق از جنس فولاد کربنی AISI 1020 به علاوه ابعاد نواحی مذاب و تحت تأثیر حرارت، بررسی می گردد. به دلیل وقوع تحولات فازی متالورژیکی در مناطق آستنیته شده و اثرگذاری شدید آن ها بر خصوصیات شیمیایی و مکانیکی جوش حاصله، دو ناحیۀ مذاب و تحت تأثیرحرارت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در این راستا، از کد المان محدود ANSYS و بخش ماکرو آن استفاده می گردد. ارزیابی تنش های پسماند در حالت سه بعدی به زمان محاسباتی قابل توجهی نیاز دارد. به همین دلیل از مدل دو بعدی با تقارن محوری استفاده می شود. از مدل منبع حرارت بیضی گون دوبل به صورت متحرک جهت شبیه سازی حرکت الکترود استفاده می شود. در انتها، تنش های القاء شده و نواحی مذاب و تحت تأثیر حرارت، از تمامی آنالیزها جمع آوری گشته و تجزیه و تحلیل می گردند. نتایج، نشانگر تأثیر قابل توجه این متغیرها بر توزیع دمایی و تنش های پسماند می باشد.