شبيه سازي عددي جوشكاري پرتو الكتروني روي ورق آلياژ Ti-6Al-4V و اعتبارسنجي آن با نتايج تجربي

جوشكاري پرتو الكتروني (EBW) يك روش جوشكاري با بازدهي و دقت بالا است كه كاربرد آن در صنايع مختلف از جمله خودروسازي، هواپيمايي و هوافضا به شدت رو به افزايش است. شبيه سازي فرايند جوشكاري پرتو الكتروني با هدف پيش بيني تنش­باقي­مانده در قطعه كار و آناليز پروفيل­هاي دمايي و تنشي حين فرآيند جوشكاري، به جهت امكان مهندسي جوش و پيشبيني شرايط بهينه، همواره مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين پژوهش مدل المان محدود جوشكاري پرتو الكتروني به صورت سه بعدي آماده شده و بر روي نرم­افزار Abaqus بارگذاري شده است. اين مدل شامل برهمكنش هاي حرارتي، مكانيكي و پديده هاي متالورژيكي است. آناليز حرارتي به صورت يكطرفه با آناليز مكانيكي كوپل شده است. منبع حرارتي مورد استفاده، منبع حرارتي تركيبي است كه با استفاده از سابروتين و كد نويسي به زبان فورترن به آباكوس متصل شده است. جوشكاري در محيط خلاء بوده و اتلاف حرارت ناشي از هدايت حرارتي و تابش، در قسمت هاي مختلف بعنوان شرايط مرزي بر مدل اعمال شده است. قطعه كار از جنس آلياژ Ti-6Al-4V بوده و خواص حرارتي و مكانيكي وابسته به دما تعريف شده است. تغييرات دمايي حين جوشكاري و تنش باقي­مانده فلز پايه كه از شبيه سازي عددي بدست آمده است با نتايج ثبت شده در بررسي هاي عملي قابل مقايسه بوده و تطابق قابل قبول حاصل شده كه دقت مدل منبع حرارتي تركيبي مورد استفاده در اين پژوهش جهت مدل­سازي جوشكاري پرتو الكتروني را نشان مي­دهد.