بررسی اثر پیشگرم بر روی کاهش اعوجاج در جوشکاری فلزات غیرهمجنس فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 304 و فولاد کربنی A106-B

Abstract

در این مقاله رفتار مکانیکی- حرارتی فرآیند جوشکاری ذوبی برای تعیین میزان اثر پیشگرم کردن بر اندازه و توزیع اعوجاج و تغییر شکل‌ها در اتصالات غیر‌همجنس تجزیه و تحلیل شده است. از این رو یک زیر‌برنامه موثر و کارآمد در یک مدل المان محدود تایید شده جهت در نظرگرفتن اثرات تبدیل فاز در تحلیل عددی توسعه داده شده است. برای تایید مدل از داده‌های تجربی اتصالات غیر-همجنس که با دستگاه اندازه‌گیری CMM بدست آمدند استفاده شده است. ارتباط خوبی بین نتایج المان محدود و داده‌های تجربی بدست آمد. نتایج نشان داد روش محاسباتی توسعه یافته در این مطالعه یک روش موثر جهت پیش‌بینی اعوجاج در اتصالات غیر-همجنس است. اثر‌‌ پیشگرم کردن بر اعوجاجات جوشکاری در صفحه‌های جوش داده شده بصورت لب به لب با استفاده از مدل المان محدود حاضر مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش دمای پیشگرم، اعوجاج در اتصالات غیر‌همجنس در هر دو طرف فولاد زنگ‌نزن و فولاد کربنی کاهش قابل توجهی می‌یابد. با افزایش دمای پیشگرم از محدوده دمایی خاصی به بعد، اثر پیشگرم روی کاهش اعوجاج در هر دو طرف اتصال کمتر می‌شود. هر چه دمای پیشگرم در اتصال فلزات غیرهمجنس نامتقارن‌تر می‌شود اثر پیشگرم روی کاهش اعوجاج در طرف فولاد کربنی ناچیز ولی در طرف فولاد زنگ‌نزن اثر مهمی دارد. با افزایش یکنواخت دمای پیشگرم، طرف فولاد کربنی نسبت به طرف فولاد زنگ‌نزن بدلیل دارا بودن ضریب هدایت حرارتی بالا اعوجاج حاصل از جوش کمتری دارد.