شبیه سازی انتقال حرارت و جریان سیال در فرایند جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ

در این پژوهش مدل سه?بعدی انتقال حرارت و جریان سیال گذرا در فرآیند جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (gmaw) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور معادلات بقا توسط نرم افزار flow-3d و با در نظر گرفتن نیروهای شناوری و مارانگونی در حوضچه جوش، حل شده?اند. اثرات ناشی از انتقال جرم، اندازه حرکت و انرژی قطرات پرکننده به حوضچه جوش نیز مدنظر قرار گرفته?اند. جهت اعتباربخشی به مدل، نتایج حاصل از شبیه?سازی و نتایج تجربی که با سرعت?ها و جریان?های متفاوتی جوشکاری شده?اند، مقایسه شده و تطابق خوبی حاصل شده است. با حل مدل، توزیع دما و نقشه جریان سیال در زمان?های متفاوت و شرایط جوشکاری مختلف به دست آمد. مدل قادر به پیش?بینی ابعاد و شکل حوضچه جوش و تاثیر تغییر پارامترهای سرعت و جریان جوشکاری بر روی آنها می?باشد. نتایج حاصل از مدل نشان می?دهد افزایش سرعت و یا کاهش جریان جوشکاری به دلیل کاهش حرارت ورودی باعث کاهش حداکثر دما و سرعت حرکت سیال در حوضچه جوش، کاهش عرض و عمق حوضچه و ارتفاع گرده جوش، کاهش ضخامت ناحیه متاثر از حرارت و کاهش اعداد پکلت، گراشهوف و کشش سطحی رینولدز می?شود. از طرف دیگر کاهش سرعت جوشکاری و یا افزایش جریان جوشکاری به دلیل افزایش حرارت ورودی موجب افزایش تمامی پارامترهای مذکور می?گردد.