بررسی اثر ترتیب و توالی مسیر جوشکاری بروی تنش های پسماند و تغییرشکل های ناشی از جوشکاری ناپیوسته محیطی لوله فولادی

در این مقاله، عوامل موثر در فرایند جوشکاری و اثرات آن از جمله تنش های پسماند در فرایند جوشکاری محیطی یک لوله با استفاده از نرم افزار اجزامحدود آباکوس [1] بررسی شده است. تحلیل در دو مرحله حرارتی و مکانیکی صورت گرفت. ابتدا در تحلیل حرارتی، توزیع دما فرایند جوشکاری بدست آمد و سپس از میدان دمایی بدست آمده به عنوان بارگذاری در تحلیل مکانیکی جهت بدست آوردن توزیع تنش های پسماند و تغییرشکل ها استفاده شد. تاثیر شرایط گوناگون و تغییر پارامترهای مختلف جوشکاری مانند سرعت جوشکاری، حرارت ورودی و ترتیب و توالی مسیر جوشکاری ناپیوسته بر مقادیر تنش پسماند و تغییرشکل ها بررسی شد. به طوری که با افزایش 50 درصدی سرعت حرکت الکترود، تنش های کششی و فشاری محیطی در سطح خارجی لوله دچار بیشترین تغییرات شدند و به ترتیب افزایش 47/43 و 15/15 درصدی را نشان دادند. همچنین افزایش 20 درصدی حرارت ورودی جوش منجر به کاهش 6/2 و 18/18 درصدی تنش های کششی و فشاری محیطی در سطح خارجی لوله شد. در نهایت می توان گفت یکی از موثرترین راهکارها جهت کاهش اعوجاج های ناشی از جوشکاری ترتیب عملیات جوشکاری است و برای این منظور می توان با ناپیوسته کردن مسیر جوشکاری با متقارن کردن حرارت و کاهش گرادیان دمایی مقدار اعوجاج و تنش های پسماند ایجادشده را بیشتر کاهش داد که در این مقاله برای جوش محیطی لوله یک مسیر بهینه نیز ارایه شد.