شبیه سازی اجزاء محدود تاثیر انتقال حرارت ناشی از یک منبع خنک کننده دنباله رو بر استحکام جوش و اعوجاج ورق های فولاد دریایی

جوشکاری یک تکنولوژی اساسی در فرآیند ساخت میباشد که اثرات مضری مانند تنش پسماند و اعوجاج را ایجاد میکند. روشهای متفاوتی برای کاهش این اثرات وجود دارد که یکی از آنها استفاده از روش جدیدی به نام منبع خنک کننده دنباله رو(((Trailing Heat Sink (THS است. در این مطالعه تاثیر روش THS بر استحکام جوشکاری ورقهای فولاد دریایی، بررسی شد. در شبیه سازی از مدل سه بعدی المان محدود ، با استفاده از نرم افزار ANSYS استفاده شد و توزیع دما، اعوجاج و تنش پسماند ناشی از جوشکاری با و بدون یک منبع خنککننده دنبالهرو مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه نتایج تجربی و عددی مقایسه شدند. اختلاف برای حالت فرآیند جوشکاری معمولی ۲ درصد و برای حالت استفاده از فرآیند THS ۳/۵ درصد بود. سپس اثر فرآیند THS بر دو نوع فولاد دریایی SUS۳۰۴ و گرید A بررسی شد و نتایج نشان داد که استفاده از این روش مقدار اعوجاج و تنش پسماند را برای فولاد ۳۰۴ به ترتیب ۳۹ و ۴۰ درصد و برای فولاد گرید A به ترتیب ۶۸ و ۳۵ درصد کاهش داد. بررسی اثر متغیرها نشان داد که با افزایش ضریب انتقال حرارت، کاهش فاصله منبع از تورچ جوشکاری و افزایش قطر آن، میزان اعوجاج و تنش پسماند کاهش و در نتیجه استحکام ورق بیشتر میشود.