فرمت فایل : word (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 66 صفحه
مقدمه
اکنون قصد داریم نکاتی را در زمینه روش و نحوه شبیه سازی فرآیند جوشکاری در کامپیوتر مطرح سازیم . مطالب این بخش به صورت کاملا کلی بیان شده اند به گونه ای که امکان بکارگیری آنها در هر نرم افزار المان محدود وجود دارد .
نکته دیگر آنکه مطالب این بخش کلیاتی در مورد نحوه شبیه سازی جوش در کامپیوتر است اما بدیهی است که جهت مدلسازی جوش در یک نرم افزار المان محدود علاوه بر تسلط کامل بر آن نرم افزار ، نیار به تمرین و حل مثالهای متعدد در زمینه مزبور است . علاوه بر این با توجه به در دسترس نبودن هیچ کتاب و یا جزوه ای که به طور خاص مدلسازی جوش در کامپیوتر را آموزش داده باشد ، بهره گیری از یک استاد توانا که با این پروسه آشنایی کامل داشته باشد ضروری است و مطالب این بخش و مطالب مشابه در کتب و مقالات علمی تنها اشاراتی به کلیات مدلسازی جوش دارد .
موضوع :
عیوب بوجود آمده در جوشکاری زیر پودری : در حقیقت جوشکاری زیر پودری پروسه ای است که بیشترین حرارت ورودی را دارد که در زیرلایه محافظی از پودر قرار داردو درصدعیوب مختلف برروی جوش را کاهش می دهد . به هر حال عیوبی نظیر ذوب ناقص ، حبس سرباره ، ترکهای سرد، هیدروژنی یا مک رخ می دهد . انواع عیوب بوجود آمده در جوشکاری زیر پودری : ذوب ناقص و سرباره محبوس : معمولاِ ًبه دلیل آماده نبودن قطعه یا روش، این عیوب به وجود می آید. نامناسب بودن قطعه می تواند باعث شودکه فلزجوش در رو غوطه ور و سرباره در زیر باقی به ماند یا اگر مهره جوش دور لزلبه اتصال قرار داشته باشد فلز مذاب ممکن است که فلز پایه را ذوب کند . مهره جوش به شکل محدب باعث می شودکه ولتاژ جوشکاری پایین بیاید که در پی آن ممکن است که سرباره محبوس شده بوجود آید و ذوب ناقص اجازه ندهد که فلز مذاب حتی پخش شود . ترک انجمادی : ترک انجمادی در طول مرکزمهره معمولاً اتفاق می افتدکه دلیل آن شکل مهره جوش،طرح اتصال یا انتخاب نامناسب جوشکاری مورد استفاده، می باشد . مهره جوش محدب با نسبت عمق به عرض بیشتراز احتمال ترک انجمادی می کاهد. اگر عمق نفوذ جوش خیلی زیاد باشد تنشهای انقباضی ممکن است ترک خط مرکزی را بوجود آورد . طرح اتصال ممکن است همچنین باعث افزایش تنشهای انقباضی بشود و دوباره خطر ترک انجمادی افزایش یابد.به دلیل اینکه ترکیدگی با تنشها در جوش ارتباط دارد ، مواد با استحکام بالا احتمال ترکیدگی بیشتری دارند بنا بر این توجیهاتی باید ابراز داشت از جمله شکل سطح مناسب دمای پیش گرما،دمای بین پاسی به علاوه الکترود مناسب و تریکب پودرکه در موقع جوشکاری این مواد باید در نظر گرفت . ترک هیدروژنی : همانند ترکهای انجمادی تقریباً بعد از جوشکاری ظاهر می شوند . ترک های هیدروژنی یک فرآیند تاخیری هستند و امکان دارد حتی ساعتها یا روزها بعد از جوشکاری کامل شده ، اتفاق افتد . ترک هیدروژنی زمانی می نیمم خواهد بود که منبع هیدروژن (برای مثال آب ،روغن ،گازها و نا خالصی) در پودر الکترود یا اتصال وجود نداشته باشد . پودر الکترود و قطعه کار باید تمیز و خشک باشد به منظور جلوگیری از ورود نم و رطوبت پودر ها و الکترود ها با ید در جعبه های مقاوم به رطوبت و در جاهای خشک انبار شوند.اگر یک پودریا الکترود با رطوبت ترکیب شود باید آن را مطابق استاندارد کارخانه خشک کرد . به منظور کاهش نسبت هیدروژنی ، اتصال جوش داده شده باید پیشگرما شود . زیرا هیدروژن در فولاد در دمای بالاتر از 95 درجه سانتیگراد کاملاً حرکت می کند.دمای پیش گرمای پیشنهادی بایدمطابق بیشترین هیدروژن مجاز باشد تا بتواند فرار کند و نیز احتمال خواهد داشت که خطر ترک هیدروژنی کاهش یابد . مُک : مک بر اثر محبوس شدن گاز ها در جوشکاری زیر پودری بوجود می آید . حبابهای گازی که باعث مک می شود از فقدان محافظت در مقابل اتمسفر یا از آلوده شدن بواسطه آب روغن یا گریس و ناپاکی ها ایجاد می شود . به منظور کاهش مک در جوشکاری زیر پودری محل جوش باید بطور کامل به وسیله فلاکس پوشش داده شود . تمام آب، گریس و ناخالصی های سطحی باید از قطعه کار ، الکنرود و فلاکس پاک شود . علت دیگر مک در جوشکاری زیر پودری سرعت حرکت بیش از اندازه می باشد افزایش در سرعت حرکت به مقدار زیاد اجازه نخواهد داد تا حباب های گازی از جوش خارج شوند و حباب ها ممکن است در فلز جوش در میان فلز و سرباره محبوس شود .
جوشکاری قوسی زیر پودری
جوشکاری قوسی زیر پودری فرایند جوشکاری قوسی است که در آن قوس به وسیله قشری از پودر دانه ای وذوب شدنی پنهان می شود. حرارت جوشکاری قوسی زیر پودری به وسیله قوس الکتریکی بین سیم جوش سیمی یا تسمه ای مصرف شدنی فلزی توپر(یا لوله ای)لخت و قطعه کار تامین می شود.
قوس در گودی پودر یا سرباره مذاب نگهداری می شود تا فلز جوش را تصفیه کند و آنرا از آلودگیهای اتمسفری حفاظت نماید.
این فرایند بدون فشار و با استفاده از سیم جوش و گاهی یک منبع تکمیلی مثل سیم جوش اضافی یا پودر با دانه های فلزی کار می کند.
مواد آلیاژی ممکن است برای بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به ترک جوش به پودر اضافه شود.
چون قوس زیر قشری از پودر مخفی است و به وسیله جوشکار دیده نمی شود این فرایند به
جوشکاری قوسی پنهان معروف است.
اصول کار
در فرایند جوشکاری قوسی زیر پودری از حرارت ایجاد شده قوس بین سیم جوش با تغذیه مداوم و قطعه کار استفاده می شود. حرارت قوس سطح فلز مبنا و انتهای سیم جوش را ذوب می کند .
فلز ذوب شده از سیم جوش از طریق قوس به قطعه کار انتقال داده می شود و فلز جوش بدست می آید. حفاظت به وسیله قشری از پودر دانه ای که مستقیما روی فلز ناحیه جوش ریخته می شود انجام می گیرد . پودر نزدیک به قوس ذوب می شود و بطور داخلی با فلز جوش مذاب مخلوط می گردد و در خالص سازی و استحکام جوش کمک می کند .پودر سرباره شیشهای تشکیل می دهد از نظر وزنی از فلز جوش رسوب داده شده سبکتر است وبعنوان پوشش حفاظتی روی سطح جوش شناور میشود. جوش زیر این لایه پودر وسرباره مستغرق است واز اینرو این فرایند جوشکاری قوسی مستغرق نام دارد در اروپا این فرایند جوشکاری زیر پودری نامیده میشود .
بطور عادی پودر وسرباره قوس را می پوشانند بطوری که قوس دیده نمی شود . قسمتی از پودر که ذوب نشده می تواند دوباره مصرف شود. سیم جوش بطور خودکار از کلاف باز شده وبه داخل قوس تغذیه می گردد. قوس بطور خودکار برقرار می ماند و حرکت می تواند دستی یا ماشینی باشد .
قوس بوسیله راه انداز نوع فیوزی یا به روش دیگر شروع میشود .حالت انتقال فلز در جوشکاری قوسی زیر پودری اهمیت چندانی ندارد.در جوشکاری قوسی زیر پودری سیم جوش بطور پیوسته بوسیله غلتکهای با محرک برقی به محل قوس رسانده میشود.لایه ای از پودر دانه ای با ضخامتی که نور قوس ازآن عبور نکند در جلوی قوس روی درز اتصال ریخته میشود .جریان الکتریکی که قوس را تولید می کنداز طریق لوله تماس به سیم جوش منتقل می گردد.
تحقیق درباره نحوه شبیه سازی فرآیند جوشکاری در کامپیوتر
