شبیه سازی المان محدود و اندازه گیری توزیع تنشهای پسماند محوری و محیطی درفرآیند جوشکاری چند پاسه لوله ها

تنشهای پسماند در جوشکاری، بواسطه عدم تطابق یا توزیع غیر یکنو اخت کرنشه ای پلاستیک و کرنشهای حرارتی بوجود می آیند . تلاشهای گسترده ای برای آنالیز تنشهای پسماند ایجاد شده در فر آیند جوشکاری TIG و با استفاده از آنالیزهای المان محدود دو بعدی و سه بعدی، انجام گر فته است . هیچ یک از این آ نالیزها برتعیین دقیق نحوه توزیع تنشهای پسماند مح وری و محیطی در امتداد ضخامت نپرداخته اند . در ت حقیق حاضر، فرآیند جوشکاری سر به سر لوله های فولادی از جنس فولاد زنگ نزن 304، به طور عددی و با آنالیز المان محدود شبیه سازی شده است . رویة شبیه سازی با روش تجربی اندازه گیری تنش پسماند پراش پرتو ) XRD ) X ، تأیید می گردد . نتایج نشان می دهد ، تنش پسماند محوری در امتداد ضخامت لوله و روی خط مر کزی جوش ماهیت خمشی دارد، بطوریک ه تنش کششی روی سطح داخلی با تنش فشاری روی سطح خارجی متعادل می شود . این در حالی است که تنش پسماند محیطی روی خط مرکزی جوش در سرتاسر ضخامت ماهیت کششی دارد . تنشهای محوری کششی روی جدارة داخلی لوله، با افزایش نسبت شعاع لوله به ضخامت آن (R/t) کاهش می یاب ند در حالیکه تنشهای پسماند محیطی در سطح داخلی جداره لوله با تغییرات R/t ، تغییرات اندکی را نشان می ده ند اما در جداره خارجی با افزایش نسبت R/t ، تنش پسماند محیطی افزایش می یابد .

کلیدواژه ها:

جوشکاری ، TIG ، تنش پسماند ، المان محدود ، شبیه‌سازی ، FEM ، XRD