بررسی ترمودینامیکی فرآیند جوشکاری و راه های کاهش تنش های پسماند به کمک تحلیل اگزرژی

یکی از مهمترین عیوب قطعات جوشکاری شده که در اثر گرادیان های شدید گرمایی ایجاد می شود، تنش های پسماند می باشد. با توجه به اهمیت بالای این تنش ها در ایجاد ترک های سرد قطعات، محققین متعددی به بررسی و بحث پیرامون این تنش ها پرداخته اند. روش های رایج برای بررسی تنش های پسماند ایجاد شده در اثر جوشکاری عبارتند از روش های تحلیلی، آزمایشگاهی و المان محدود. روش تحلیلی بسیار محدود و تنها در مسائل خاصی کارایی دارد. روش آزمایشگاهی پرهزینه و روش المان محدود مشکل و زمان بر است لذا در این تحقیق روشی تحلیلی برای بررسی تنش های پسماند معرفی شده است که عبارتست از تولید انتروپی بی بعد شده. این روش ضمن سهولت و گستر? استفاد? وسیع، معیاری مناسب از تنش های ماکزیمم قطعات را ارائه می دهد. در این تحقیق روش های مختلف مکانیکی و حرارتی کاهش تنش های پسماند بررسی شده و پارامترهای مختلف موثر مورد بحث قرار گرفته است. در ضمن پارامتری به صورت نسبت بازده انرژی و اگزرژی برای تعیین پارامترهای بهینه معرفی شده است. نتایج نشان می دهد به طور کلی روش های حرارتی کارایی بیشتری نسبت به روش های مکانیکی دارند. ضمناً برای جلوگیری از افت شدید خواص مکانیکی قطعات در روش گرمایش موازی، افزایش فاصل? شعله ها نسبت به یکدیگر و ایجاد تاخر زمانی شعله های گرمایشی نسبت به شعل? جوش پیشنهاد گردیده است. مقدار بهین? این تاخر زمانی فاصل? شعل? جوش از نقط? عطف نمودار توزیع دما نسبت به مکان معرفی شده است.