بررسی عددی و تجربی توزیع دما و تنش پسماند در فرایند جوشکاری چند مرحله ای دو ورق از جنس فولاد زنگ نزن با ضخامت غیریکسان

جوشکاری چند مرحله ای یکی از پرکابردترین انواع جوشکاری در صنایع مختلف است. در این مقاله توزیع دما و تنش پسماند ناشی از فرایند جوشکاری سه مرحله ای دو ورق فولادی زنگ¬-نزن از نوع aisi 321 با ضخامت غیریکسان بررسی شده¬است. فرآیند جوشکاری شامل دو مرحله جوشکاری الکترود دستی و یک مرحله جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی می¬باشد. این فرایند ابتدا در محیط آزمایشگاهی انجام گردید و توزیع دمای ناشی از فرآیند توسط ترموکوپل¬هایی ثبت گردید. همچنین تنش پسماند ایجاد شده به صورت تجربی و با استفاده از روش سوراخکاری مرحله¬ای مرکزی به دست آمد. سپس فرآیند مذکور در نرم¬افزار اجزاء محدود آباکوس مدل¬سازی شده و نتایج با اندازه¬گیری های تجربی دما و تنش پسماند مقایسه شده است. مدل اجزاء محدود شامل خواص حرارتی و مکانیکی فلز پایه و فلز جوش به صورت تابعی از دما است. همچنین ابزارهای پیشرفته مدل¬سازی فرآیند جوشکاری مانند حرکت منبع حرارتی و تولد المان استفاده شده¬است. مقایسه¬ی نتایج نشان می¬دهد که نتایج عددی و اندازه¬گیری¬های تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل به وجود آمده می¬تواند پیش¬بینی خوبی از توزیع دما و تنش پسماند در این فرآیند جوشکاری داشته باشد، لذا این مدل قابل استفاده در طراحی و ارزیابی سازه جوشکاری شده است.