نام پژوهشگر: محمد حسن شکوهی
محمد حسن شکوهی علی فرزادی
در این تحقیق هدف شبیه سازی رشد دانه و تغییرات آن در ناحیه ی متأثر از حرارت (haz) جوشکاری ذوبی در آلومینیوم خالص تجاری 1050 بوده است. در این راستا با شبیه سازی حرکت منبع حرارتی روی نمونه، اثر سرعت جوشکاری و شدت جریان بر اندازه ی دانه بررسی شد. بدین منظور نمونه توسط روش اِلمان محدود و با استفاده از مش های مربعی شکل، شبکه بندی شده و به نرم افزار شبیه سازی حرارتی fluent شناسانده شد. تمامی ثوابت حرارتی برای آلیاژ مورد نظر و شرایط اولیه و مرزی به نرم افزار معرفی شد. انتقال حرارت فقط بر سطح بالایی قطعه که حوضچه روی آن حرکت می کند در نظر گرفته شد. با استفاده ازداده ی خروجی نرم افزار و کد نوشته شده به زبان matlab اندازه قطر دانه ها در نمونه ها به دست آمد. جهت بررسی صحت نتایج استخراج شده، آزمایش های تجربی با استفاده از روش جوشکاری قوسی تنگستن (gtaw) بر روی نمونه ها با سرعت جوشکاری و شدت جریان مختلف اعمال شد. جوش مورد نظر تک پاسه و با ولتاژ ثابت و نوع جریان برای جوشکاری dcen انتخاب گردید. کمترین و بیشترین مقدار اندازه دانه به ترتیب در بیشترین سرعت جوشکاری و در بیشترین شدت جریان بدست آمد. این نتیجه با تصاویر ریزساختاری به دست آمده از سطح نمونه های جوشکاری شده مطابقت داشت. شدت جریان در مقایسه با سرعت جوشکاری تأثیر بیشتری بر اندازه دانه نشان داد. تغییرات اندازه دانه در نواحی نزدیکتر به حوضچه جوش و در عمق پایین تر از سطح نمونه بیشتراست.