شبیه‌سازی اجزاء محدود تاثیر پارامترهای جوشکاری بر کاهش احتمال وقوع ترک گرم آلومینیوم 6061-t6

ترک گرم یا انجمادی یک ناپیوستگی از نوع شکست است که حین انجماد فلز جوش یا سرد شدن آن در فلز جوش یا در منطقه متاثر از حرارت(haz) رخ می‌دهد. تنش‌های انقباضی و هندسه جوش از عوامل اصلی وقوع این نوع ترک هستند. در این مطالعه تاثیر پارامترهای جوشکاری که روی تنش‌های انقباضی و هندسه جوش موثر هستند، روی ترک انجمادی ناشی از جوشکاری آلومینیوم 6061، با استفاده از آنالیز المان محدود شبیه‌سازی شد. مدل سه‌بعدی المان محدود ترمو الاستیک پلاستیک، با استفاده از یک آلومینیوم به ضخامت 6.4 میلی‌متر، جهت شبیه‌سازی در نرم‌افزار انسیس بسط داده شد. در این مدل نتایج عددی و تجربی مقایسه شدند که این مقایسه مطابقت خوبی را نشان داد و صحت مدل تایید شد. در این پژوهش اثرات شدت جریان و سرعت جوشکاری در فرآیند جوشکاری قوسی با گاز محافظ (gmaw)، روی احتمال وقوع ترک انجمادی مورد بررسی قرارگرفت. شبیه‌سازی عددی نشان داد که با افزایش شدت جریان به‌دلیل ایجاد گرادیان حرارتی احتمال ایجاد ترک انجمادی افزایش می‌یابد. همچنین با کاهش سرعت جوشکاری به‌دلیل ایجاد گرده جوش عریض‌تر و درنتیجه تنش‌های انقباضی بیشتر، احتمال ایجاد ترک انجمادی افزایش می‌یابد.

finite element simulation of the effect of welding parameters on reducing the probability of hot cracking in aluminum 6061-t6

a hot or freezing crack is a fracture discontinuity that occurs when the weld metal freezes or cools in the weld metal or in the heat-affected zone (haz). shrinkage stresses and weld geometry are the main causes of this type of crack. in this study, the effect of welding parameters, which are effective on contraction stresses and welding geometry, on the freezing crack caused by aluminum 6061 welding, was simulated using finite element analysis. the 3d model of plastic thermoelastic finite element was developed using an aluminum with a thickness of 6.4 mm for simulation in ensys software. in this model, numerical and experimental results were compared, which showed a good agreement and the accuracy of the model was confirmed. in this study, the effects of current intensity and welding speed in the gas shielded arc welding (gmaw) process on the probability of freezing cracks were investigated. numerical simulation showed that with the increase in flow intensity due to the creation of thermal gradient, the probability of freezing crack formation increases. also, by reducing the welding speed due to the creation of wider welding dust and as a result of higher contraction stresses, the possibility of freezing cracks increases.