تاثیر جنس ماده و شرایط جوشکاری بر مشخصه های جوشTشکل ورق های فولادی با استفاده از نتایج تجربی و مدل عددی

در این مقاله از داده های تجربی به منظور توسعه یک رابطه تحلیلی- تجربی برای منبع حرارتی دو بیضوی جهت مدل کردن فرآیند جوشکاری در اتصال جوش Tشکل از ورق های فولاد کربنی AISI 1020 و زنگ نزن AISI 304 استفاده شده است. از این مدل در برنامه کامپوتری مبتنی بر روش المان محدود برای شبیه سازی سه بعدی جوش دو ورق استفاده شده و میدان دمایی در محل جوش بدست آمده است. نتایج تجربی بصورت درجه حرارت نقاط مشخص که در حین جوشکاری توسط سیستم داده پردازی کامپیوتری که بدین منظور طراحی و ساخته شده است، ذخیره می گردند. همچنین ضخامت لایه های جوش با ارزیابی ساختار کریستالی و سختی آنها تعیین و با نتایج مدل عددی مقایسه شده اند. با مقایسه داده های تجربی و نتایج حاصل از حل عددی، ضریب مدل عددی به کمک روش «به روز رسانی» تعیین شده است. اثر جنس ورق و شرایط جوشکاری نیز مورد بررسی قرار گرفته تا از عمومیت مدل اطمینان حاصل شود. این مدل می تواند جهت تعیین کیفیت جوش و ضخامت لایه تحت تاثیر حرارت و همچنین در بررسی احتمال فوران یا ترک گرم در حین جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده ی مدل این است که تعداد ضرایب آن تنها به یک ضریب کاهش یافته و سایر ضرایب به پارامترهای فیزیکی و یا هندسی قطعات جوش مربوط می شوند. نتایج عددی حاصل از این مدل، نشان می دهند که اصلی ترین عوامل موثر در توزیع درجه حرارت اطراف جوش، ضریب هدایت حرارتی ورق ها، ضخامت، مقدار گرمای ورودی و سرعت جوشکاری می باشند.