بررسی اثر پیشگرم بر روی کاهش تنش های پسماند در جوشکاری تعمیری لوله های فولادی

در این مقاله به مطالعه اثر حرارت پیشگرم بر جوشکاری تعمیری در لوله های فولادی و تحلیل ترمو-الاستیک-پلاستیک این فرآیند به کمک روش المان محدود پرداخته شده است. برای تایید مدل المان محدود از داده های تجربی جوشکاری تعمیری لوله فولاد کربنی که با روش کرنش سنجی سوراخ بدست آمده بودند استفاده شده است. ارتباط خوبی بین نتایج المان محدود و داده های تجربی بدست آمد. نتایج نشان داد روش محاسباتی توسعه یافته در این مطالعه یک روش موثر جهت پیش بینی تنش پسماند در جوشکاری تعمیری لوله های مورد نظر است. اثر پیشگرم بر روی کاهش تنش های پسماند جوشکاری در تعمیر لوله های فولاد زنگ نزن و فولاد کربنی با استفاده از مدل المان محدود تایید شده مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش دمای پیشگرم، تنش های پسماند محوری کششی هم در سطح داخلی و هم در سطح خارجی لوله فولاد زنگ نزن و فولاد کربنی به ترتیب تا 35 و 50 درصد کاهش یافته، ولی تنش های فشاری در سطح خارجی تغییر چندانی نکرده است. هم چنین در لوله فولاد زنگ نزن با افزایش دمای پیشگرم تنش پسماند محیطی کششی در سطح خارجی و در لوله فولاد کربنی تنش محیطی کششی در سطح داخلی کاهش اما تنش های فشاری تغییر قابل توجهی نمی کنند. بطور کلی پیشگرم بر اندازه و توزیع تنش پسماند محیطی در سطح داخلی لوله فولاد زنگ نزن تاثیر مهمی ندارد. هم چنین در دماهای پیشگرم بالا تنش-های پسماند محوری توزیع وسیع تری خواهند داشت