ارزیابی قابلیت روش اولتراسونیک در اندازه‌گیری تنش پسماند طولی جوشکاری به‌وسیله‌ی اعتبارسنجی با روش پراش پرتو ایکس

Abstract

در سال‌های اخیر، اندازه‌گیری تنش پسماند با روش التراسونیک به دلیل ماهیت غیر مخرب، تجهیزات قابل حمل، ارزان و سریع بودن، در حال توسعه می‌باشد. در این پژوهش، قابلیت روش التراسونیک با استفاده از موج طولی با زاویه شکست بحرانی یا موج Lcr، در اندازه‌گیری تنش پسماند طولی ناشی از جوشکاری، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دو ورق از جنس آلیاژ آلومینیوم سری 5000 با روش جوشکاری تیگ به هم متصل شد. اندازه‌گیری تنش پسماند طولی با روش التراسونیک، توسط ترنسدیوسرهای 5 مگاهرتزی و در عمق نزدیک به سطح و بر مبنای تئوری آکستوالاستیسیته انجام شد. به‌منظور ایجاد موج Lcr و ارسال آن به درون قطعه، گوه‌ی التراسونیک بر مبنای قانون اسنل ساخته شد. همچنین از یک میز سه‌محوره برای کنترل حرکت گوه و ثابت نگه‌داشتن فشار روی آن استفاده گردید. به‌منظور محاسبه تنش پسماند و افزایش دقت، ضریب آکستوالاستیک برای هر سه ناحیه جوشکاری فلز جوش، HAZ و فلز پایه به‌صورت جداگانه با انجام آزمون کشش تک‌محوره به دست آمد. به‌منظور اعتبارسنجی نتایج روش التراسونیک، از تنش پسماند طولی اندازه‌گیری شده به‌وسیله‌ی روش پراش پرتو ایکس در 5 نقطه واقع بر سطح قطعه، استفاده گردید. درنهایت، پس از مقایسه نتایج هر دو روش مورد استفاده با هم، تطابق خوبی مشاهده شد که نشان‌دهنده‌ی قابلیت خوب روش التراسونیک در اندازه‌گیری تنش پسماند طولی است.