تحلیل تجربی و عددی اثر شار الکتریکی فرعی بر اتّصالات جوش نقطه ای مقاومتی آلیاژ آلومینیوم 2219

تا کنون جنبه های مختلف اثر شار الکتریکی فرعی در جوش نقطه ای مقاومتی به ندرت مورد تحلیل قرار گرفته اند. این اثر هنگامی رخ میدهد که جریان الکتریکی از طریق نقطه جوش قبلی عبور میکند. مقدار این جریان به تعداد، فاصله و اندازه نقطه جوش (های) قبلی وابسته است. این پدیده باعث ایجاد تغییرات ابعادی و متالورژیکی در دکمه جوش پایانی و منطقه متاثّر از حرارت میشود. در این مطالعه، اثر شار الکتریکی فرعی جوش نقطه ای مقاومتی به کمک یک مدل المان محدود مورد بررسی قرار گرفته، نتایج آن با آزمایشات تجربی انجام شده روی ورقهای آلومینیوم 2219 به ضخامت یک میلیمتر، مورد مقایسه قرار گرفته است. در این راستا، پارامترهای فاصله و جریان جوشکاری جهت کشف اثر شار الکتریکی فرعی بر کیفیت دکمه جوش مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش تجربی، طراحی آزمایش سه عاملی به منظور تشخیص اهمیّت عوامل جریان، زمان، و فاصله جوشکاری، و آثار متقابل و اعتبارسنجی مدل المان محدود استفاده شده است. در مدل المان محدود، تمامی اثرات متقابل الکتروترمال، و مکانیکی مد نظر قرار داده شده، خواص جنس بصورت تابعی از دما وارد شده اند. نتایج تجربی و عددی از مطابقت قابل قبولی برخوردار هستند. عدم تقارن توزیع دما به همراه ابعاد نقطه جوش تحت اثر عامل مذکور توسّط مدل المان محدود پیشبینی شده، بطور مستقیم یا غیرمستقیم توسّط نتایج تجربی اعتبارسنجی شده است. همچنین تاثیر شدید شار الکتریکی فرعی بر کاهش عمق نفوذ جوش، گرایش منطقه متاثّر از حرارت به سمت نقطه جوش قبلی و تمرکز عناصر آلیاژی در مرز دانه های منطقه متاثر از حرارت به اثبات رسیده است.