بررسی عددی اثر پوشش دهی جوشی بر تنش های پسماند ناشی ازجوشکاری محیطی لوله های فولادی

یکی از روش‌های کاهش تنش‌های پسماند در جوشکاری لوله، پوشش دهی سطح خارجی لوله بوسیله جوشکاری است. در این تحقیق ابتدا یک مدل اجزا محدود جهت شبیه سازی فرایند جوشکاری محیطی دو لوله فولادی از جنس API X46، با در نظر گرفتن تغییرات فازی در نرم افزار سیسولد، توسعه یافته است و با استفاده از نتایج بدست آمده از روش کرنش سنجی سوراخ صحه‌گذاری شده است. سپس با استفاده از تحلیل اجزا محدود به بررسی اثر استفاده از پوشش‌های ایجاد شده با سه نوع الکترود جوشکاری مختلف بر تنش‌های پسماند ایجاد شده بر روی سطح داخلی لوله‌ها پرداخته شده است. نتایج نشان داد که پوشش ایجاد شده با الکترود ER70s باعث افزایش تنش‌های محوری و محیطی بر روی سطح داخلی لوله می‌شود، الکترودهای ER304 و IN600 باعث کاهش تنش‌های پسماند محیطی بر روی سطح داخلی می‌شود و با افزایش انرژی جوش به عنوان یک عامل تاثیر گذار این تنش‌ها در ناحیه پوشش داده شده به حالت فشاری تبدیل می‌شوند. همچنین تنش‌های محوری حاصل از این دو الکترود بر روی سطح داخلی لوله در انرژی جوش پایین از مقادیر تنش نمونه بدون پوشش بیشتر می‌باشد، با افزایش انرژی جوش مقدار این تنش‌ها هم کاهش می‌یابد. بنابراین، می‌توان با استفاده از پوشش ایجاد شده با الکترود ER304 و IN600 همراه با انرژی جوش بالا سطح تنش‌های پسماند مناسبی در داخل لوله جوشکاری شده ایجاد نمود و با انتخاب ابعاد، انرژی جوش و الکترود مناسب در پوشش دهی تنش‌های کششی ایجاد شده در سطح داخلی لوله در منطقه جوشکاری را به تنش‌های فشاری تبدیل نمود.