بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری بر میزان تنشهای پسماند جوشی در جوشکاری چند پاسه دو لوله غیرهمجنس با استفاده از مدلسازی المان محدود

تنشهای پسماند جوشی یکی از انواع تنشهای حرارتی است که در اثر توزیع غیریکنواخت دما در جوشکاری و تغییر شکلهای پلاستیک موضعی در قطعات به وجود می آیند. در این پروژه تنشهای پسماند ایجاد شده در اتصال جوشکاری فلزات غیر همجنس فولاد کربنی به فولاد زنگ نزن و تاثیر پارامترهای جوشکاری اعم از میزان حرارت و قطر لوله ها و ضخامت لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این فرآیند با استفاده از روش المان محدود با نرم افزار abaqus مدلسازی لوله های سه پاسه به صورت uncouple انجام شده بطوری که، در ابتدا مشخصات فیلر مورد نظر را با استفاده از دیاگرام شفلر مشخص و خواص فیزیکی و مکانیکی و حرارتی لوله ها و فیلر را وارد نرم افزار می کنیم. سپس آنالیز حرارتی دو لوله غیرهمگن با ترکیب مدلهای حرارتی حجمی گلداک و سطحی گوسین انجام گرفته و با استفاده از تکنیک تولد و مرگ المان در نرم افزار المانهای جوشی مدلسازی شده و پس از مشبندی و اعمال شرایط مرزی همچون تلفات حرارتی همچون هدایت گرمایی و تشعشع، بعد از اتمام آنالیز تاریخچه دمایی نودهای المانهای جوشی بدست آمده است. در مرحله بعد، تاریخچه حرارتی نودها به عنوان شرط مرزی اولیه در آنالبز تنش اعمال گردیده و با افزایش دقت آنالیز از طریق کوچک کردن مقدارincrement مقدار تنشهای پسماند را در راستای محوری و محیطی بدست آمده است. در ادامه، برای validate نتایج مدلسازی انجام شده، از آزمایشات تجربی برای بدست آوردن مقدار تنشهای پسماند به کمک روش کرنش سنجی سوراخ (hdsg) استفاده شده است. نتایج آزمایشات عملی با نتایج بدست آمده از محاسبات fe مقایسه شده و نتایج مورد قبولی بدست آمده است که صحت روش و نتایج تحلیل المان محدود با نرم افزار المان محدود را تایید می کند. بعد از تایید صحت نتایج روش مدلسازی المان محدود، پارامترهای جوشکاری همچون انرژی ورودی و قطر لوله و ضخامت لوله بررسی شده است که تاثیر تغییرات این پارامترها بر مقدار تنشهای پسماند محوری و محیطی نشان داده شده است . کلمات کلیدی: مدلسازی المان محدود (finite element method)، اتصالات غیر همجنس (dissimilar joints)، تنشهای پسماند جوشی (welding residual stresses)، روش کرنش سنجی (hdsg).