بررسی اثر آماده سازی لبه ی ورق بر کیفیت اتصال در فرایند جوشکاری القایی لوله های فلزی

در این مقاله، اثر پارامترهای جوشکاری القایی فرکانس بالا بر روی بهبود کیفیت جوش در لوله های درزدار مطالعه و بررسی شده است. بدین منظور پارامترهای فرآیندی نظیر شدت جریان، فرکانس جوشکاری و همچنین شکل لبه ی اتصال بررسی شده و اثر آنها بر توزیع حرارت در ناحیه ی جوش مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های تجربی مورد بررسی با انجام آزمون های کشش، متالوگرافی و میکروسختی ارزیابی و کیفیت سنجی شدند و نواحی متاثر از جوش شامل سه ناحیه با دانه بندی متفاوت و عملیات ترمومکانیکی مختلف شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با اصلاح شکل لبه، بیشترین کاهش اندازه متوسط دانه ها در ناحیه فلز جوش و به میزان ۲۷ درصد می باشد. همچنین با انجام تحلیل مغناطیسی- حرارتی، شدت جریان ها و فرکانس های مختلف برای ایجاد توزیع دمایی مناسب مدل سازی و ارزیابی شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش شدت جریان و فرکانس جوشکاری، نواحی متاثر از حرارت گسترش یافته و سایر نواحی کوچکتر می شوند. بیشترین افزایش دمای متوسط لبه به ازای افزایش واحد فرکانس، از شدت جریان ۱۲۵۰ تا ۱۵۰۰ آمپر و در حدود ۴۲ درصد بوده است. از آزمون سنجش ریزسختی برای تشخیص فازها در جوش استفاده شده است. با مقایسه نتایج حاصل از تست متالوگرافی و میکرو سختی منطقه جوش، عرض جوش یکنواخت تری در نمونه های جوش داده شده با لبه اصلاح شده مشاهده شد. همچنین نتایج بدست آمده نشان دهنده کاهش ۱۸ درصدی در میزان عرض جوش در نمونه های مذکور نسبت به نمونه های بدون آماده سازی لبه بودند.

کلیدواژه ها:

High frequency induction welding ، magnetic-thermal analysis ، edge prepration ، جوشکاری القایی فرکانس بالا ، تحلیل مغناطیسی- حرارتی ، شکل لبه ی بهینه ، گرادیان دمایی