بررسي عددي جريان مذاب و عمق نفوذ منطقه متاثر از حرارت در فرآيند جوشكاري ليزر ورق از جنس آلياژ تيتانيوم Ti6Al4V

در اين مقاله توزيع دما، جريان مذاب و عمق نفوذ منطقه متأثر از حرارت در فرآيند جوشكاري ليزر آلياژ تيتانيوم Ti6Al4V در ورق‌هاي به ضخامت 7/1 ميلي‌متر بررسي شده است. به علت هزينه بالاي آزمايش‌هاي مربوط به جوشكاري ليزر، از روش حجم محدود به منظور پيش‌بيني رفتار جوش روي قطعه استفاده مي‌گردد. شبيه‌سازي، يكي از روش‌هاي كاهش هزينه و يافتن تنظيمات بهينه مي‌باشد. براي شبيه‌سازي از روش حجم محدود سيال و از نرم‌افزار اپن فوم استفاده است. براي صحه‌گذاري روش پيشنهادي، از نتايج تجربي حاصل شده در زمينه شكل هندسي جوش و توزيع دماي ناشي از فرآيند جوش استفاده مي‌شود. شبيه‌سازي فرآيند مذكور با در نظر گرفتن نيروهاي شناوري و مارانگوني و فرضيات بوزينسك انجام مي پذيرد. خواص ترموديناميكي مستقل از دما و خواص مكانيكي آلياژ با منبع حرارت گوسين در نظر گرفته شده است. نتايج عددي و تجربي تطابق خوبي با يكديگر داشته و مدل شبيه‌سازي شده براي اين نوع فرآيند جوشكاري، پيش‌بيني خوبي از توزيع دما، جريان مذاب و همينطور عمق نفوذ مذاب در قسمت‌هاي مختلف قطعه را ارائه مي‌دهد. براي همين مدل شبيه‌سازي شده قابل استفاده در طراحي و ارزيابي پارامترهاي مختلف جوشكاري قطعات مي‌باشد.