بررسی المان محدود توزیع دما و تنش های پسماند ناشی از جوشکاری تیگ پوسته کروی آلیاژ تیتانیومTi-۶Al-۴V

ایجاد تنش های پسماند و اعوجاج از مهمترین معایب فرایند جوشکاری می باشد که تعیین مقادیر و توزیع آن ها اهمیت زیادی در طراحی سازه ها به خصوص در صنایع فضایی دارد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای تحلیل رفتار حرارتی- مکانیکی ناشی از جوشکاری تیگ در یک پوسته کروی استفاده شده است. پوسته کروی مورد مطالعه از جنس آلیاژ تیتانیوم(Ti-۶Al-۴V) و با ضخامت ۲ میلیمتر بوده است. مدل سازی فرایند جوشکاری، بصورت کوپل غیر مستقیم حرارتی- مکانیکی صورت گرفت. جوشکاری تیگ بر اساس تغییرات مشخصه های شدت جریان و سرعت پیش روی جوش و در شش حالت مختلف بررسی شد و مقدار ولتاژ در همه حالت ها برابر با ۱۲ ولت در نظر گرفته شد. توزیع دما، تنش های پسماند و اعوجاج ناشی از جوشکاری تیگ پوسته کروی تیتانیومی برای شش حالت مختلف جوشکاری استخراج و با یکدیگر مقایسه گردید. تاثیر مشخصه های شدت جریان و سرعت جوشکاری بر اعوجاج و تنش های پسماند جوشی بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی بیشترین تاثیر را روی تنش پسماند محیطی طولی دارد که میزان افزایش این تنش حداکثر به %۴۴ برای کاهش سرعت پیش روی گردید. اعوجاج ناشی از جوشکاری نیز با افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی حداکثر مقدار %۱۳۲ افزایش را نشان داد.

کلیدواژه ها:

Titanium alloy (Ti-۶Al-۴V) ، TIG welding ، Residual stresses ، finite element method ، Spherical shell ، آلیاژ تیتانیوم (Ti-۶Al-۴V) ، جوشکاری تیگ ، تنش های پسماند ، روش المان محدود ، پوسته کروی