بررسي تجربي و المان محدود تنش هاي پسماند لوله هاي جوشكاري شده به روش زير پودري : مرور مقالات

Investigation of residual stress in saw welded pipe with experimental and FEM method: Review

يكي از عمومي‌ترين فرآيند‌‌‌‌‌‌هاي مورد استفاده براي اتصالات در صنعت، فرآيند جوشكاري مي‌باشد و از جمله مزاياي آن مي‌توان به هزينه كم و قابليت بالاي اعتماد آن اشاره كرد و تنش پسماند ايجاد شده ناشي از جوشكاري را مي‌توان يكي از عيوب جوشكاري دانست. بررسي كلي مقالات انتشار يافته تا كنون نشان داده كه براي بدست آوردن تنش پسماند فرآيند جوشكاري قوسي زيرپودري لوله هاي درز جوش خطي و اسپيرال به كمك نرم‌افزار‌هاي حل عددي در مقياس سه بعدي با استفاده از كد نويسي شبيه سازي مي‌شود و با روش‌هاي تجربي كه جهت بدست آوردن تنش هاي پسماند استفاده مي‌شود مقايسه مي‌گردد. شبيه سازي اين فرآيند در قالب دو حل مجزاي حرارتي و مكانيكي انجام مي‌گيرد. بدين صورت كه ابتدا مدل المان محدود حرارتي جسم تحليل شده و نتايج حل مرحله حرارتي به عنوان بار به مدل مكانيكي جسم اعمال گرديده و در نهايت با تحليل مدل المان محدود مكانيكي تنش‌هاي پسماند محاسبه مي‌شوند. مدل منبع حرارتي براساس توزيع دو بيضوي چگالي توان گلداك استفاده مي‌شود. پس از تحليل حرارتي و دستيابي به تاريخچه دمايي ، مدل مكانيكي بررسي مي‌شود و سرانجام توزيع تنش پسماند بدست مي‌آيد. لازم به ذكر است كه از خواص ترمو فيزيكي و مكانيكي وابسته به دما در تحليل بايد استفاده شود. در اين پژوهش در بخش اول به معرفي مختصر روش هاي لوله سازي و فرآيند جوشكاري زير پودري پرداخته مي‌شود و سپس مروري بر نتايج مقالات در زمينه روش هاي تجربي و المان محدود جهت محاسبه تنش‌هاي پسماند ناشي از جوشكاري خواهد شد.

One of the most common processes used for connections in the industry, is welding process. Including benefits such as low cost and high reliability feature noted and residual stress caused by welding can be considered one of welding defects. Review articles have been published so far have shown that the residual stress obtain in welded pipes with submerged arc welding process in linear and spiral seam with three-dimensional numerical simulation help with coding in Software and validated with experimental methods . The simulation process is in the two step thermal and mechanical analysis and finally with mechanical finite element model residual stresses are calculated. Heat source distribution model based on two elliptical power density used Goldak. After thermal analysis, and access to temperature history, Mechanical model, and finally residual stress distribution is obtained. It should be noted must be used thermo-physical and mechanical properties dependent temperature in analysis. In this paper first part is introduction to pipe production methods and submerged arc welding (saw) process and then review the results of the papers in the field of experimental and finite element methods will be used to calculate residual stresses from submerge arc welding.