تاثیر جنس ماده و شرایط جوشکاری بر مشخصه‌های جوشtشکل ورق‌های فولادی با استفاده از نتایج تجربی و مدل عددی

در این مقاله از داده‌های تجربی به‌منظور توسعه یک رابطه تحلیلی تجربی برای منبع حرارتی دو بیضوی جهت مدل کردن فرآیند جوشکاری در اتصال جوش tشکل از ورق‌های فولاد‌کربنی aisi 1020 و زنگ‌نزن aisi 304 استفاده شده است. از این مدل در برنامه کامپوتری مبتنی بر روش المان محدود برای شبیه‌سازی سه‌بعدی جوش دو ورق استفاده شده و میدان دمایی در محل جوش بدست آمده است. نتایج تجربی بصورت درجه حرارت نقاطِ مشخص که در حین جوشکاری توسط سیستم داده‌پردازی کامپیوتری که بدین منظور طراحی و ساخته شده است، ذخیره می‌گردند. همچنین ضخامت لایه‌های جوش با ارزیابی ساختار کریستالی و سختی آنها تعیین و با نتایج مدل عددی مقایسه شده‌اند. با مقایسه داده‌های تجربی و نتایج حاصل از حل عددی، ضریب مدل عددی به‌کمک روش به‌روز رسانی تعیین شده است. اثر جنس ورق و شرایط جوشکاری نیز مورد بررسی قرار گرفته تا از عمومیت مدل اطمینان حاصل شود. این مدل می‌تواند جهت تعیین کیفیت جوش و ضخامت لایه تحت تاثیر حرارت و همچنین در بررسی احتمال فوران یا ترک گرم در حین جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده‌ی مدل این است که تعداد ضرایب آن تنها به یک ضریب کاهش یافته و سایر ضرایب به پارامترهای فیزیکی و یا هندسی قطعات جوش مربوط می‌شوند. نتایج عددی حاصل از این مدل، نشان می‌دهند که اصلی‌ترین عوامل موثر در توزیع درجه حرارت اطراف جوش، ضریب هدایت حرارتی ورق‌ها، ضخامت، مقدار گرمای ورودی و سرعت جوشکاری می‌باشند.