Influence of welding speed and power on residual stress

during gas tungsten arc welding (GTAW) of thin sections

with constant heat input: A study using numerical

simulation and experimental validation

اثر سرعت جوشکاری و توان بر تنش پسماند

در طول جوشکاری قوسی الکترود تنگستن (GTAW) مقاطع نازک با ورودی گرمای ثابت

مطالعه ای با استفاده از شبیه سازی و اعتبارسنجی تجربی

ABSTRAC

The temperature distribution and residual stresses for a GTAW circumferential butt joint of AISI 304 stainless steel using numerical simulation have been evaluated. For evaluation of weld induced residual stresses, the analysis of heat source fitting was carried out with heat inputs ranging from 200 to 500 J/mm to arrive at optimal heat input for obtaining proper weld penetration and heat affected zone (HAZ). For this chosen heat input, the influence of different weld speeds and powers on the temperature distribution and the residual stresses is studied. The heat source analysis revealed the best choice of heat input as 300 J/mm. The residual stresses on the inner and outer surfaces, and along the radial direction were computed. Increase in temperature distribution as well as longitudinal and circumferential residual stresses was observed with the increase in weld speed and power. The validity of the results obtained from numerical simulation is demonstrated with full scale shop floor welding experiments.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

توزیع دما و تنش های پسماند برای یک اتصال سربه سری محیطی GTAW فولاد ضدزنگ AISI 304 با استفاده از شبیه سازی عددی، ارزیابی شده است. ارزیابی تنش های پسماند ناشی از جوش، تحلیل برازانش (fitting) منبع گرما در ورودی های گرما متغیر از J/mm 200 تا ۵۰۰ برای رسیدن به ورودی بهینه گرما در دستیابی به نفوذ مناسب جوش و ناحیه متاثر از گرما (HAZ) با ویژگی های مطلوب، انجام شد. برای این ورودی گرمای منتخب، اثر سرعت های مختلف جوش و توان های مختلف بر توزیع دما و تنش های پسماند مطالعه می شود. تحلیل منبع گرما نشان داد که بهترین انتخاب برای ورودی گرما، J/mm 300 است. تنش های پسماند روی سطوح داخلی و خارجی و در راستای جهت شعاعی، محاسبه شدند. افزایش توزیع دما بعلاوه تنش های پسماند طولی و محیطی، با افزایش سرعت جوش و توان مشاهده شد. اعتبار نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی با آزمایش های جوش کاری کارگاهی تمام عیار نشان داده شد.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.