مطالعه اثر هندسه طرح اتصال برتوزیع تنش پسماند و دما در قطعات جوشکاری شده از جنس فولاد زنگ نزن

در جوشکاری چند پاسه شیاری، توزیع و مقدار تنش های پسماند و اعوجاج حاصل از آن به عوامل متعددی همچون: پارامتر های وابسته به فرآیند جوشکاری، خواص مکانیکی مواد و قید و بند بستگی دارد. در این پژوهش ابتدا توزیع دمای حاصل از فرآیند جوشکاری سه نمونه با طرح های هندسی متفاوت توسط ترموکوپل هایی ثبت شده است. هر یک از نمونه ها شامل دو ورق با ضخامت یکسان از جنس فولاد زنگ‌نزن a316 می‌باشند که به روش جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ و الکترود تنگستنی با طرح های اتصال گوشه شیاری نیم جناقی و جناقی باشکاف و پیشانی ریشه و نیم جناقی بدون شکاف و پیشانی ریشه براساس یک دستور‌العمل رویه جوشکاری، جوش شدند. برای یک نمونه تنش پسماند ایجاد شده ابتدا به روش غیر مخرب امواج ماورای‌صوت عرضی و پس از برش قسمت عمودی (ورق بدون شیار) جهت استقرار دریل دستگاه کرنش‌سنج توسط روش نیمه‌ مخرب کرنش‌سنجی سوراخ اندازه گیری شد. برای دو طرح هندسی دیگر جهت جلوگیری از تخریب قطعات فقط از روش ماورای‌ صوت استفاده شده است. سپس هر سه طرح در نرم افزار اجزای‌ محدود سیموفکت ولدینگ مدل‌سازی شده و نتایج حاصل از آن با اندازه گیری تجربی دما و تنش پسماند مقایسه شده است. مقایسه نشان می دهد مقادیر عددی و اندازه گیری تجربی تطابق خوبی با یکدیگر دارند و نتایج مدل های المان‌ محدود دارای اعتبار می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که تغییر هندسه طرح اتصال موجب تغییرات قابل توجه در توزیع و مقدار بیشینه تنش پسماند عرضی می گردد، ولی اثر چندانی در بیشینه تنش پسماند طولی ندارد.