ایجاد تنش پسماند مناسب جهت افزایش عمر قطعات بوسیله فرآیند جوشکاری

در این پروژه درصدد بالا بردن عمر قطعات از طریق حذف ترکها و نقاط تمرکز تنش موجود در نمونه به وسیله فرآیند جوشکاری هستیم. این ترکها معمولا در اثر عیوب اولیه مواد، فرآیندهای ساخت و یا قرارگیری قطعات تحت بار سرویس در آنها ایجاد میشوند. این ترکها عامل مهمی در کاهش عمر قطعات هستند و لذا تلاشهای زیادی جهت پیشگیری از ایجاد و یا حذف آنها انجام میگیرد، یکی از این اقدامات ایجاد تنشهای پسماند کنترل شده در قطعات است. تنشهای پسماند ناشی از جوشکاری، چنانچه توزیع مد نظر را ایجاد کند، میتواند به بسته شدن دهانه ترک موجود در قطعه کمک نماید در غیر اینصورت حتی میتواند عمر قطعات را کاهش دهد. در این پروژه، اثر جهت و محل جوشکاری جهت تولید تنشهای پسماند مناسب با استفاده از یک مدل المان محدود مورد بررسی قرار گرفت و حالتهای بهینه و مناسب جهت بهبود عمر قطعات استخراج گردید. مدلسازی فرآیند جوش در محیط نرم افزار ABAQUS و با استفاده از منبع حرارتی Goldak صورت گرفت. فرآیند مدلسازی شامل 2 مرحله کلی میشود، در مرحله اول با استفاده از المانهای انتقال حرارت، بارگذاری حرارتی انجام میشود و در مرحله دوم تنشهای حرارتی از طریق آنالیز مکانیکی بدست می آیند. حالتهای بهینه بر روی نمونههای آزمایشی، صحت ادعاها را کاملا تایید کرد. این آزمایشها بر روی نمونه هایی از جنس فولاد کم کربن انجام شده است. برای یافتن مقاومت نمونه دارای نقص در برابر بارگذاری در دو حالت پیش و پس از فرآیند جوشکاری، تست کشش بر روی نمونه های آزمایشگاهی انجام گرفت.