تحلیل تجربی و عددی اثر شار الکتریکی فرعی بر اتّصالات جوش نقطه ای مقاومتی آلیاژ آلومینیوم 2219

Abstract

شار الکتریکی فرعی در جوش نقط های هنگامی رخ می­دهد که جریان الکتریکی از طریق نقطه جوش موجود عبور می­کند. مقدار این شار به تعداد، فاصله و اندازه دکمه (های) قبلی وابسته بوده، باعث تغییرات ابعادی و متالورژیکی دکمه جوش پایانی می ­شود. در این مطالعه، اثر شار الکتریکی فرعی به کمک یک مدل الما ن محدود مورد بررسی قرار گرفته، نتایج آن با آزمایشات تجربی روی ورق ­های آلومینیوم 2219 مورد مقایسه قرار گرفته است. در این راستا، پارامترهای فاصله و جریان جوشکاری جهت کشف اثر شار الکتریکی فرعی بر کیفیت دکمه جوش مورد بررسی قرار گرفته ­اند. در بخش تجربی، طراحی آزمایش سه عاملی به منظور تشخیص اهمیّت عوامل مؤثّر و اعتبارسنجی مدل المان محدود استفاده شده است. در مدل المان ­محدود، تمامی اثرات متقابل الکترو-ترمال و مکانیکی مد نظر قرار داده شده، خواص جنس بصورت تابعی از دما وارد شده ­اند. نتایج تجربی و عددی از مطابقت قابل قبولی برخوردار هستند. عدم تقارن توزیع دما به همراه ابعاد نقطه­ جوش تحت اثر عامل مذکور توسّط مدل المان­ محدود پیش بینی شده، توسّط نتایج تجربی اعتبارسنجی شده است. همچنین تاثیر شار الکتریکی فرعی بر کاهش عمق نفوذ، گرایش منطقه ی متاثّر از حرارت به نقطه جوش قبلی و تمرکز عناصر آلیاژی در مرز دانه ­های منطقه متاثر از حرارت به اثبات رسیده است