بررسی تأثیر پیش سرد و پیشگرم بر ریزساختار فلز پایه و ترک های گرم در جوشکاری لیزر پالسی آلیاژ آلومینیم2024

هدف از این تحقیق، بررسی اثر پارامترهای لیزر و دماهای پیشگرم و پیش سرد بر ترکهای گرم و میکروساختار حوضچه جوش لیزر آلیاژ آلومینیم 2024 بود. بدین منظور، نمونه های این آلیاژ در دماهای اولیه 196-,0,100,200, 300 درجه سلسیوس پیش سرد و پیشگرم شدند و سپس با پارامترهای مختلف لیزر،جوشکاری بر روی آنها انجام شد. نتایج این آزمایشات نشان داد که با انجام پیش سرد و کاهش دمای اولیه نمونه، شدت و تعداد ترکهای انجمادی بر روی سطح بالایی جوش افزایش می یابد و میزان ترکهایی ذوبی بشدت کاهش می یابد و با افزایش دمای اولیه و انجام پیشگرم بر روی نمونه، عکس این اتفاق می افتد. از طرف دیگر مشاهده شد که با کاهش دمای اولیه نمونه و انجام پیش سرمایش، نسبت ناحیه ستونی حساس به ترک به کل حوضچه مذاب افزایش می یابد. در مورد اثر پارامتر لیزر مشاهده شد که با افزایش همزمان قله توان و انرژی پالس، ترکهای ذوبی افزایش می یابد. به منظور بررسی دقیق تر اثرگذاری پارامترهای تحقیق بر حوضچه جوش، با استفاده از نرم افزار abaqus شبیه سازیهایی بر روی نمونه های جوش صورت گرفت. نتایج این شبیه سازی نشان داد که با انجام پیش سرمایش و کاهش دمای اولیه، گرادیان دمایی, تنش های پسماند افزایش می یابد. لذا نتایج این تحقیق هم از نظر تجربی و هم از نظر شبیه سازی ، رابطه میان حساسیت به ترک انجمادی و ساختار ستونی و تنش های پسماند را تایید می نماید.