اندازه گیری مارتنزیت تشکیل شده در فرآیند جوشکاری قطعات فولادی و بررسی عوامل موثر برآن بر روش المان محدود

در این تحقیق درصد مارتنزیت تشکیل شده در فرایند جوشکاری فولادهای کم کربن و با کربن متوسط به روش آلمان محدود اندازه گیری شده است. مارتنزیت تشکیل شده در منطقه ی مذاب FZ و منطقه ی متاثر از حرارت HAZ باعث افزایش حجم در این مناطق شده و منجر به ایجاد تنش های فشاری می گردد. از آنجا که اندازه گیری تنش های پسماند جوش یکی از مهم ترین مسایل مربوط به جوشکاری است در نظر گرفتن تغییرات فازی در حین جوشکاری و مقدار مارتنزیت تشکیل شده و اثرات ناشی از آن در ا ندازه گیری تنش های پسماند حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق با انجام یک انالیز کوپل حرارتی متالورژیکی به روش المان محدود توسط نرم ا فزار ABAQUS، تاریخچه ی حرارتی قطعه ی جوشکاری شده مورد بررسی قرار گرفته و براساس ماکزیمم دمای نقاط واقع در مناطق HAZ,FZ و نیز مدت زمان سرد شدن از د مای 800 درجه تا 500 درجه ی سانتی گراد و استفاده از نمودارهای مربوطه، درصد مارتنزیت تشکیل شده در این مناطق اندازه گیری گردیده است. برای شبیه سازی منبع حرارتی متحرک که بر پایه ی مدل دو بیضی گون GOLDAK طراحی شده و نیز شبیه سازی انتقال حرارت در حین جوشکاری، زیر برنامه هایی به زبان FORTRAN نوشته شده تا توسط نرم افزار ABAQUS فراخوانی و اجرا شود. همچنین در این تحقیق اثر درصد کربن موجود در فولاد و نیز اندازه ی دانه های آستنیت در مقدار مارتنزیت تشکیل شده مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام آزمایش های تجربی از روش پراش اشعه ی X استفاده شده است. نتایج به دست آمده از روش المان محدود مطابقت بسیار خوبی با نتایج به دست آمده از آزمایش های تجربی نشان می دهد. براساس نتایج به دست آمده هرچه درصد کربن فولاد بیشتر و اندازه ی دانه های آن بزرگ تر باشد، درصد مارتنزیت تشکیل شده در نواحی HAZ,FZ بیشتر خواهد بود.

کلیدواژه ها:

اندازه گیری درصد مارتنزیت ، روش المان محدود ، شبیه سازی فرآیند جوشکاری