شبیه سازی جریان فلز پرکننده در فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر

در این پژوهش، توزیع دما، جریان مذاب و درصد حجمی ماده پرکننده در فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر آلیاژ inconel 718 با استفاده از ماده پرکننده braze560، در ورق های به ضخامت 1 میلی متر بررسی شده است. به علت هزینه بالای آزمایش های مربوط به لحیم کاری سخت با لیزر، از روش حجم محدود به منظور پیش بینی رفتار لحیم روی قطعه استفاده می گردد. شبیه سازی، یکی از روش های کاهش هزینه و یافتن تنظیمات بهینه می باشد. برای شبیه سازی از روش حجم محدود سیال و از نرم افزار openfoam استفاده می گردد. برای صحه گذاری روش پیشنهادی، از نتایج تجربی حاصل شده در زمینه شکل هندسی لحیم استفاده می شود. شبیه سازی فرآیند مذکور با در نظر گرفتن نیروهای شناوری و مارانگونی و فرضیات بوزینسک انجام می پذیرد. خواص ترمودینامیکی مستقل از دما، خواص مکانیکی آلیاژ و منبع حرارت گوسین در نظر گرفته شده است. جریان مذاب از نوع آرام و سیال از نوع نیوتنی می باشد. نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل شبیه سازی شده برای این نوع فرآیند لحیم کاری سخت، پیش بینی خوبی از توزیع دما، جریان مذاب و همچنین مقدار درصد حجم مذاب در قسمت های مختلف گپ را ارائه می دهد. لذا مدل شبیه سازی شده قابل استفاده در طراحی و ارزیابی پارامترهای مختلف لحیم کاری قطعات می باشد.