مطالعه تجربی اثر ارتعاشات هارمونیک بر آزادسازی تنش در اتصال جوشی لوله فولادی AISI-1021

Abstract

وجود تنش‌های پسماند در مقاومت مواد در برابر عواملی همچون خستگی، خوردگی و شکست تأثیرات شدیدی دارند. وجود حرارت محلی در حین جوشکاری منجر به شکل‌گیری و توسعه تنش‌های پسماند می‌شود. تنش‌زدایی ارتعاشی یک روش غیرمخرب و مدرن است که می‌تواند ضمن عدم تغییر در خواص متالورژیکی قطعه، در آزادسازی تنش‌های پسماند موثر باشد. در این پژوهش آزادسازی تنش بر اثر ارتعاشات هارمونیک در یک اتصال جوشی لوله از جنس 1021 AISI که به وسیله فرایند الکترود دستی در وضعیت 2G (طبق استاندارد (ASME جوشکاری شده است، مورد بررسی قرارگرفت. در این پژوهش، پس از شناسایی فرکانس تشدید قطعه جوشکاری شده، ارتعاشات متناسب به قطعه اعمال گردید. آزمایش‌های سختی‌سنجی و اندازه‌گیری تنش‌های پسماند به روش کرنش‌سنجی سوراخ قبل و بعد از تنش‌زدایی ارتعاشی بر روی نمونه صورت گرفت. جهت تنش‌زدایی قطعه ساخته شده در فرکانس 8/27 هرتز به مدت 40 دقیقه تحت ارتعاش سینوسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده بیانگر کاهش 5/11 درصدی میانگین سختی و 42 درصدی تنش‌های پسماند محیطی در خط مرکزی جوش پس از اعمال ارتعاشات بر روی اتصال جوشی است. نتایج حاصله کارآمدی روش تنش‌زدایی ارتعاشی در آزادسازی تنش‌های پسماند در یک اتصال جوشی لوله را اثبات می‌نماید.