تحلیل اگزرژی فرآیند جوشکاری در فولاد نرمه A۳۶ و بررسی روش های چکش کاری، گرمایش موازی و روش ارتعاشی جهت کاهش تنش های پسماند

یکی از مهم ترین عیوب قطعات جوشکاری شده که در اثر گرادیان های شدید گرمایی ایجاد می شود، تنش های پسماند است. در این تحقیق روش های مختلف مکانیکی و حرارتی جهت کاهش تنش های پسماند بررسی شده و پارامترهای مختلف موثر مورد بحث قرار گرفته است. در همین راستا، روابطی برای بازده انرژی و اگزرژی برای جوشکاری ارایه شده و سپس تاثیرات گرمایش شعله های موازی، روش ارتعاشی و روش چکش کاری بر کاهش تنش های پسماند جوشکاری به کمک این دو بازده بیان شده است. نتایج نشان می دهد که در روش گرمایش موازی، با افزایش توان شعله ها، هر دو بازده انرژی و اگزرژی کاهش یافته اما از روند کاهشی این دو بازده، به مرور کاسته می شود و به مقدار صفر میل می کند. افزایش سرعت جوشکاری نیز هر دو بازده را تا بیش از ۲ برابر افزایش می دهد. از طرفی آنتروپی بی بعدشده با افزایش گرمای ورودی شعله ها، کاهش می یابد که نشان از کاهش تنش های پسماند ناشی از جوشکاری است. این کاهش در سرعت های بالاتر، بیشتر است. همچنین نسبت دو بازده نشان می دهد که در این بررسی، توان حدود ۱۸۰۰ژول بر ثانیه، مقداری بهینه از نظر اقتصادی خواهد بود. مرتبه کاهش تولید آنتروپی بی بعدشده برای روش ارتعاشی ۰/۰۰۱، روش چکش کاری ۰/۱ و روش شعله موازی ۱۰ است. می توان انتظار داشت روش های گرمایشی کارآیی بیشتری نسبت به روش های مکانیکی در کاهش تنش های پسماند دارا هستند.

کلیدواژه ها:

Welding Residual Stress ، Exergy ، Hammering ، Parallel Heating ، Vibration Method ، تنش های پسماند جوشکاری ، اگزرژی ، چکش کاری ، گرمایش موازی ، روش ارتعاشی