شبیه سازی فرآیند جوشکاری پرتو الکترونی

جوشکاری پرتو الکترونی بطور گسترده ای در صنایع هوافضا برای جوشکاری قطعات با چگالی بالا و ساخته شده از سوپرآلیاژهای استحکام بالا بکار می رود. با توجه به کاربرد وسیع سوپر آلیاژ inconel 706 در صنایع هوا فضا، جنس انتخاب شده در این پژوهش این آلیاژانتخاب گردید. از موارد استفاده این آلیاژ ساخت اجزا بحرانی مانند پره توربین و پره ها ومحور های کمپرسور را می توان نام برد. از آنجایی که تنش های پسماند باعث کم شدن استحکام این نوع از قطعات می شود، لازم است مقادیر و توزیع آنها مورد بررسی قرار گیرد. در این پژوهش مدل منبع حرارتی در جوشکاری به روش پرتو الکترونی به کمک روش المان محدود، در نرم افزار آباکوس شبیه سازی گردید. همچنین از آنجایی که این روش جوشکاری در ورق های با ضخامت مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، تاثیر ضخامت در توزیع و مقدار تنش پسماند بعد از فرآیند جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از ورقی با ابعاد 10×50×100 میلیمتر استفاده شده است. در ابتدا سوراخ کلید شبیه سازی شده که در این راستا از دو منبع حرارتی کروی و مخروطی با توزیع چگالی توان گاوسین استفاده شده است. جهت شبیه سازی منبع حرارتی از زیر برنامه ای شامل دو منبع حرارتی که به زبان فرترن نوشته شده استفاده شده است. پس از شبیه سازی مشاهده گردید که با افزایش ضخامت ورق میزان تنش پسماند افزایش می یابد.در آخر توزیع و میزان تنش های پسماند در قطعه ای که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته طی شبیه سازی بدست آمده و با نتایج آنها در قطعه کاری که تحت عملیات حرارتی قرار نگرفته مقایسه گردید که شواهد حاکی از آن است که میزان تنش های پسماند در قطعه ای که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته بیشتر می باشد. نتایج شبیه سازی انجام گرفته با پژوهشی که شامل تحقیق تجربی و مدلسازی می باشد مقایسه گردید و تطابق خوبی ملاحظه گردید