تاثیر استفاده از خواص فیزیکی ثابت نسبت به دما در مدلسازی المان محدود جوشکاری لیزری فولاد ۳۴۵Q

در این پژوهش تاثیر استفاده از خواص فیزیکی ثابت و متغیر نسبت به درجه حرارت، برای مدلسازی حوزههای درجه حرارت در جوشکاری لیزری فولاد Q۳۴۵ با استفاده از روش المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است . به این منظور یک مدل المان محدود از ورق فولاد Q۳۴۵ به ضخامت یک میلیمتر ساخته شده که با هندسه جوشکاری لب به لب تحت تاثیر انرژی پرتو لیزر قرار می گیرد. استقلال نتایج از تعداد المانهای مدل اجزای محدود هم بررسی شده و مش بندی مناسب برای شبیه سازی ، انتخاب شده است . برای شبیه سازی تاثیر لیزر از مدل منبع حرارتی سه بعدی مخروط ناقص با توزیع گوسی در حجم مشترک دو ورق استفاده شده که با سرعت ثابت حرکت کرده و جوشکاری را انجام می دهد. مدلسازی المان محدود در حالت های تمام خواص وابسته به درجه حرارت، تمام خواص ثابت ، چگالی ثابت ، ضریب هدایت حرارتی ثابت و ظرفیت حرارتی ثابت ، انجام شده است . نتایج نشان دادند که استفاده از چگالی ثابت باعث حدود ۵/۱ درصد خطای کاهشی ، استفاده از ضریب هدایت حرارتی ثابت باعث ۲% خطای کاهشی ، استفاده از ظرفیت حرارتی ثابت باعث ۱۰% خطای افزایشی و استفاده از تمام خواص ثابت باعث حدود ۸% خطای افزایشی ، در محاسبه درجه حرارت بیشینه می شود.

کلیدواژه ها:

جوشکاری لیزری ، فولاد Q۳۴۵ ، روش المان محدود