بررسی عددی جریان مذاب و عمق نفوذ HAZ در فرآیند جوشکاری لیزر ورق از جنس آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V

در این مقاله توزیع دما، جریان مذاب و عمق نفوذ منطقه متاثر از حرارت در فرآیند جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V در ورق های به ضخامت 7/1 میلی متر بررسی شده است. به علت هزینه بالای آزمایش های مربوط به جوشکاری لیزر، از روش حجم محدود به منظور پیش بینی رفتار جوش 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 اپن فوم استفاده است. برای صحه گذاری روش پیشنهادی، از نتایج تجربی حاصل شده در زمینه شکل هندسی جوش و توزیع دمای ناشی از فرآیند جوش 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 و خواص مکانیکی آلیاژ با منبع حرارت گوسین در نظر گرفته شده است. نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل شبیه سازی شده برای این نوع فرآیند جوشکاری، پیش بینی خوبی از توزیع دما، جریان مذاب و همینطور عمق نفوذ مذاب در قسمت های مختلف قطعه را ارائه می دهد. برای همین مدل شبیه سازی شده قابل استفاده در طراحی و ارزیابی پارامترهای مختلف جوشکاری قطعات می باشد.