تاثیر ضخامت، ترتیب و ترکیبات فلزهای جوشکاری در تنش های پسماند در جوشکاری لوله های فولادی گاز با استفاده از فیلر LTT

در جوشکاری قوس الکتریکی، حرارت ناشی از قوس، باعث ایجاد انبساط و انقباض غیر یکنواخت در جوش و مناطق اطراف آن می شود. انبساط و انقباض غیر یکنواخت و تغییر شکل پلاستیک حاصل از آن، منبع اصلی ایجاد اعوجاج و تنش پسماند در سازه های جوشی است. توزیع تنش های پسماند در یک اتصال جوشی، به عواملی چون حرارت ورودی، سرعت جوشکاری قوسی، خواص مواد، پیش گرمایش، ضخامت قطعه، هندسه شیار و زمانبندی اجرایی جوش بستگی دارد. در این پژوهش یک اتصال سربهسر به وسیله جوشکاری نفوذی با روش های تجربی و شبیهسازی المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه گیری تنش های پسماند به روش سوراخ کاری مرکزی بوده و از نتایج آن برای راستی آزمایی مدل المان محدود توسعه داده شده، استفاده شده است. در مدل المان محدود ایجاد شده از حالت غیرکوپل حرارتی- مکانیکی استفاده گردیده و روش تولد و مرگ المان ها در شبیه سازی مواد پرکننده مورد نظر قرار گرفته است. در شبیه سازی انجام شده فرآیند استحاله فازی در نظر گرفته شده و به کمک فیلر LTT معرفی شده، تنش های پسماند در جوش تک پاسه 15٪ کاهش و در جوش دو پاسه 17٪ کاهش در تنش های پسماند کششی را نشان می دهند. با بررسی تاثیر ترتیب و ترکیب پاس ها و نوع فیلرهای جوشکاری، مشخص گردید ترکیب الکترود LTT با الکترود 6010 نتایج مطلوب تری را برای تنش های پسماند ارایه می دهد. در خصوص تاثیر تغییر ضخامت در مقطع نمونه ها خروجی نتایج تحلیل عددی، تغییرات محسوسی را نشان نمی دهد.