بررسی اثر پارامترهای جوشکاری GTA آلیاژهای آلومینیم بر راندمان قوس
[پایاننامه]
/عطااله مرادی
دانشگاه صنعتی سهند
، ۱۳۹۰
۱۰۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
دانشگاه صنعتی سهند
به دلیل خواص ویژهصی آلومینیم، آلیاژهای آن کاربردیترین فلز بعد از آهن میباشند و تقریبا در تمامی بخشهای صنعت دارای اهمیت میباشند .جوشکاری آلیاژهای آلومینیم به ویژه آلیاژ ۵۰۸۳ با فرآیند جوشکاری GTA در صنایع دریایی از اهمیت بسزایی برخوردار است .در این فرآیند استفاده از پارامترهای مناسب برای دستیابی به خواص مکانیکی، متالورژی و کنترل اعوجاج از اهمیت قابل ملاحظهای برخوردار است .در این راستا توجه به نقش حرارت ناشی از جوشکاری در توسعهی پدیده های گوناگونی چون تنش پسماند، اعوجاج، تحول ریزساختار ناحیهی متأثر از حرارت که در قطعهکار جوشکاری شده به وجود میآید، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است .راندمان انتقال حرارت و توزیع دانسیتهی حرارت یکی از مهمترین فاکتورها برای اطلاع از مقدار حرارت ورودی و نحوهی توزیع آن بر روی سطح قطعهکار میباشد که تعیین و برآورد آن میتواند تحلیل دقیقتری از فرآیند جوشکاری را در پی داشته باشد .همچنین در شبیهسازی فرآیند جوشکاری، یکی از پارامترهای ورودی برای مدلسازی منبع حرارت، راندمان قوس میباشد.کثرت عوامل مؤثر بر راندمان قوس و پیچیدگی تأثیر آنها، مانع از تخمین دقیق آن میشود به ویژه مقادیر بسیار متفاوتی برای راندمان قوس جوشکاری GTA توسط محققان مختلف گزارش شده است که این امر حساسیت زیاد راندمان قوس، برای این روش جوشکاری را نشان میدهد .در نتیجه، یکی از بهترین روشها برای به دست آوردن راندمان قوس در یک شرایط معین، اندازهگیری توسط کالریمتر میباشد.در این پژوهش راندمان حرارتی قوس جوشکاری GTA آلیاژهای ۱۱۵۰ و ۵۰۸۳ آلومینیم، با استفاده از کالریمتر تر بررسی گردید .مزیت این روش، اندازهگیری همزمان حرارت ورودی، هنگام جوشکاری بر روی قطعهکار است که بر خلاف روشهای دیگر اتلاف حرارت حین انتقال قطعه به کالریمتر در آن وجود ندارد و دمای آب ورودی و خروجی به طور پیوسته با استفاده از ترموکوپل اندازهگیری و ثبت میشوند .نمونههای آزمایش از آلیاژهای سری ۱xxx و ۵xxx آلومینیم انتخاب شدند .بر اساس نتایج حاصل از کالریمتر، راندمان حرارتی قوس جوشکاری GTA با جریان متناوب AC آلیاژ ۱۱۵۰ آلومینیم با افزایش سرعت جوشکاری در شرایط یکسان کاهش مییابد مثلا راندمان حرارتی قوس در سرعتهای جوشکاری mm/s۳/۳ و mm/s۵ در شرایط یکسان، به ترتیب ۴۴/۶۶ و ۳۱/۵۱ بدست آمد .همچنین راندمان حرارتی قوس از جریان DCEN به AC و از AC به) DCEP به ترتیب ۱۱/۶۰ ، ۲۷/۵۴ و ( ۷۷/۳۸ کاهش مییابد و در نهایت با تغییر در دبی جریان آب نیز از L/h ۲۰ تا L/h ۶۰ مقادیر راندمان حرارتی قوس با روند نامشخص تغییرات کمینه ۵۴ و بیشینه ۶۶ بدست آمد .در ضمن نتایج اندازهگیری شدهی راندمان قوس برای جوشکاری GTA پالسی آلیاژ ۵۰۸۳ آلومینیم با کمینه مقدار ۳۴ و بیشینه مقدار ۴۴ با تغییر در پارامترهای پالس بدست آمد و همچنین مقادیر راندمان ذوب برای همین آلیاژ با دو روش محاسبه مختلف، به طور متوسط ۱۸/۱۴ بدست آمد.