شبیه سازی عددی و استخراج مدل آماری بیانگر تاثیر قطر پرتو لیزر و ضخامت قطعه کار بر روی توزیع دما در جوشکاری با لیزر در آلیاژ تیتانیوم

امروزه استفاده از لیزر در جوشکاری آلیاژهای تیتانیوم، کاربردهای ویژه ای در صنایع با فناوری بالا دارد. هدف از این مطالعه، استخراج مدل آماری بیانگر تاثیر تغییرات قطر پرتو لیزر و فاصله در راستای ضخامت قطعه کار بر روی دمای جوشکاری آلیاژ تیتانیوم Ti۶Al۴V می باشد. جهت استخراج این مدل، ابتدا آزمایشات مورد نیاز توسط روش تاگوچی، طراحی گردیدند و سپس با استفاده از روش المان محدود، مورد ارزیابی قرار گرفتند. استفاده روش پاسخ سطح، جهت استخراج مدل آماری بر مبنای تغییرات قطر لیزر و فاصله در راستای ضخامت قطعه کار مورد استفاده قرار گرفته است. با آنالیز واریانس بر روی نتایج، خطای مدل آماری در محدوده قابل قبول ارزیابی گردید. بر اساس نتایج ارزیابی شده، فاصله در راستای ضخامت قطعه کار و قطر پرتو لیزر به ترتیب ۶۷/۷۶ و ۹۷/۱۷ درصد بر روی دمای جوشکاری تاثیر دارند و با افزایش قطر پرتو لیزر در صورت ثابت بودن توان جوشکاری، مقدار حرارت جوشکاری کاهش چشمگیری پیدا می کند. جهت جوشکاری آلیاژ Ti۶Al۴V، بهترین محدوده جوشکاری قطر پرتو لیزر بین ۲۴/۰ و ۲/۰ میلیمتر می باشد.

کلیدواژه ها:

جوشکاری با لیزر ، آلیاژهای تیتانیوم ، توزیع دما ، روش المان محدود ، روش پاسخ سطح