تحلیل عددی تاثیر تغییرات توان پرتو لیزر بر حوزه های درجه حرارت در جوشکاری لیزری فولاد 25CrMo4 با هندسه لب به لب

در این پژوهش حوزه های درجه حرارت به وجود آمده در جوشکاری لیزری ورق نازک فولاد 25CrMo4 و تاثیر تغییرات توان جوشکاری بر روی آن ها با استفاده از روش المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل عددی برای جوشکاری لب به لب دو قطعه ورق فولاد 25CrMo4 به ضخامت یک میلی متر ساخته شده و با استفاده از منبع حرارتی سه بعدی متحرک با توزیع گوسی، انرژی پرتو لیزر به صورت حجمی به قطعه اعمال شده است. در شبیه سازی عددی با ثابت نگه داشتن قطر پرتو بر روی سطح بالایی ورق در مقدار 0/6 میلی متر و سرعت جوشکاری در 10 میلی متر بر ثانیه، توان پرتو تغییر کرده است. توان های 125، 200، 275، 350 و 425 وات برای مدلسازی به کار رفته اند. نتایج حاصل از مدلسازی عددی نشان داد که با انتخاب صحیح پارامترهای جوشکاری، می توان درز جوش با نفوذ کامل را به دست آورد. همچنین، در توان های جوشکاری 125 و 200 وات به دلیل پایین بودن سطوح انرژی وارد شده به قطعه، کل ناحیه درز جوش ذوب نشده و جوش نفوذ کامل اتفاق نمی افتد، ولی با افزایش توان نفوذ پرتو و عمق ناحیه مذاب افزایش یافته و با توان جوشکاری 275 وات کل ناحیه درز جوش ذوب می شود. با افزایش بیشتر توان به دلیل اعمال بیش از حد توان به واحد حجم ماده، دمای ناحیه درز جوش به میزان بسیار بیشتری از دمای مذاب فولاد 25CrMo4 افزایش یافته و در نتیجه بخش هایی از فلز سازنده درز جوش به دلیل پاشش مذاب به بیرون از این ناحیه پخش می شود.

تحلیل عددی تاثیر تغییرات توان پرتو لیزر بر حوزه های درجه حرارت در جوشکاری لیزری فولاد 25CrMo4 با هندسه لب به لب Keywords:

جوشکاری لیزری , فولاد 25CrMo4 , توان پرتو لیزر , حوزه های درجه حرارت