به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « welding residual stress » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « welding residual stress » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • M. R Jahanban, S Feli *

    In this paper, a sequentially coupled 3-D thermal-metallurgical-mechanical analysis is developed to predict welding residual stresses and distortion during single-pass tungsten inert gas arc welding (TIG) of low and medium carbon steel pipes (S45C and S15C). The axial and hoop residual stresses and welding deformation by allowing volumetric change due to solid-state phase transformation are determined. In ABAQUS finite element simulation, the moving heat source is modeled by a user subroutine [DFLUX], and a user subroutine [UEXPAN] is applied for computing the fraction of martensite and volume change during heating and cooling. The simulation results show that for the S15C pipe, solid-state phase transformation has an insignificant effect on welding residual stress and distortion but for the S45C pipe the solid-state phase transformation reduces the axial residual stress in the fusion (FZ) and heat-affected zones (HAZ). Also, the sign of hoop residual stress changes in FZ, and its value of it decreases in HAZ.

    Keywords: ABAQUS, Solid-State Phase Transformation, Welded Carbon Steel Pipe, Welding Residual Stress, Distortion}
  • مجتبی ماموریان*، سید علی ناقدی فر، منا محمدی نیشابوری

    یکی از مهم ترین عیوب قطعات جوشکاری شده که در اثر گرادیان های شدید گرمایی ایجاد می شود، تنش های پسماند است. در این تحقیق روش های مختلف مکانیکی و حرارتی جهت کاهش تنش های پسماند بررسی شده و پارامترهای مختلف موثر مورد بحث قرار گرفته است. در همین راستا، روابطی برای بازده انرژی و اگزرژی برای جوشکاری ارایه شده و سپس تاثیرات گرمایش شعله های موازی، روش ارتعاشی و روش چکش کاری بر کاهش تنش های پسماند جوشکاری به کمک این دو بازده بیان شده است. نتایج نشان می دهد که در روش گرمایش موازی، با افزایش توان شعله ها، هر دو بازده انرژی و اگزرژی کاهش یافته اما از روند کاهشی این دو بازده، به مرور کاسته می شود و به مقدار صفر میل می کند. افزایش سرعت جوشکاری نیز هر دو بازده را تا بیش از 2 برابر افزایش می دهد. از طرفی آنتروپی بی بعدشده با افزایش گرمای ورودی شعله ها، کاهش می یابد که نشان از کاهش تنش های پسماند ناشی از جوشکاری است. این کاهش در سرعت های بالاتر، بیشتر است. همچنین نسبت دو بازده نشان می دهد که در این بررسی، توان حدود 1800ژول بر ثانیه، مقداری بهینه از نظر اقتصادی خواهد بود. مرتبه کاهش تولید آنتروپی بی بعدشده برای روش ارتعاشی 0/001، روش چکش کاری 0/1 و روش شعله موازی 10 است. می توان انتظار داشت روش های گرمایشی کارآیی بیشتری نسبت به روش های مکانیکی در کاهش تنش های پسماند دارا هستند.

    کلید واژگان: تنش های پسماند جوشکاری, اگزرژی, چکش کاری, گرمایش موازی, روش ارتعاشی}
    M. Mamourian*, S.A. Naghedifar, M. Mohammadi Neyshaburi

    Residual stress is one of the most substantial defects of welded parts caused by intensive thermal gradient. In this study, different mechanical and thermal techniques for reducing residual stresses have been investigated and the effectiveness of contributing parameters has been discussed afterwards. Subsequently, some equations have been proposed for welding energy and exergy efficiency and the effects of parallel flame heating, vibration method, and hammer working method on reducing welding residual stresses are expressed. The results show that by using parallel heating technique, the enhancement of flame power would result in reducing both energy and exergy efficiencies. However, the decremental rate of the two efficiencies would slow down and they approach to an asymptotic value. Increasing the speed of welding improves two efficiencies more than 2 times. On the other hand, the normalized entropy is reduced by increasing the heat input of the flames. This fact is an indicator of a reduction in welding residual stress. This reduction is more at high speeds. Eventually, the ratio of the two efficiencies shows that in this study, economical power was about 1800j/s. The reduction of normalized entropy for the vibration, hammering, and parallel flame methods are 0.001, 0.1, and 10, respectively. Overall, it is expected that thermal methods are more efficient than mechanical methods in reducing residual stresses.

    Keywords: Welding Residual Stress, Exergy, Hammering, Parallel Heating, Vibration Method}
  • محمد افتخاری، مهدی احمدی نجف آبادی، محمدرضا فراهانی *
    یکی از توانایی های روش التراسونیک که در مقایسه با سایر روش های اندازه گیری تنش پسماند، کمتر به آن پرداخته شده است، قابلیت اندازه گیری تنش پسماند در اعماق قطعه است. علت این قابلیت، توانایی نفوذ امواج التراسونیک در اعماق مختلف قطعه، بنا به فرکانس ارسالی آن ها می باشد. در این پژوهش، به بررسی قابلیت روش التراسونیک در اندازه گیری تنش پسماند طولی جوش کاری در عمق قطعه پرداخته شده است. بدین منظور، از چهار نوع سنسور التراسونیک با فرکانس های 1، 2، 4 و 5 مگاهرتز برای دسترسی به چهار عمق از سطح قطعات از جنس آلیاژ آلومینیوم سری 5000 که با روش جوش کاری ذوبی تیگ به هم متصل شده بودند، استفاده گردید. تنش پسماند جوش کاری، در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شد و سپس به وسیله ی مقایسه با نتایج روش تجربی پراش پرتو ایکس، اعتبارسنجی گردید. از مدل شبیه سازی صحه سنجی شده با روش پراش پرتو ایکس به منظور تایید اعتبار نتایج اندازه گیری شده با روش التراسونیک در چهار عمق مختلف از سطح قطعه، استفاده گردید که تطابق خوبی مشاهده شد. روش اندازه گیری تنش های پسماند با استفاده از امواج آلتراسونیک توانست تنش های پسماند طولی را با حداکثر خطای معادل 12% تنش تسلیم ورق آلومینیومی، اندازه گیری نماید. دقت این روش در اندازه گیری حداکثر تنش پسماند طولی بالاتر از 92% بود.
    کلید واژگان: روش التراسونیک, روش شبیه سازی روش پراش پرتو ایکس, تنش پسماند جوش کاری, آلیاژ آلومینیوم سری 5000}
    M. Eftekhari, M. Ahmadi, M. R. Farahani *
    One of the abilities of Ultrasonic method which has been less investigated, in comparison with other residual stress measurement methods, is the residual stress measurement capability in specimen depths. this capability is due to ultrasonic waves penetration in different depths of specimen, according to their transmittance frequency. In this research, the capability of Ultrasonic method in measurement of longitudinal welding residual stress in specimen depth has been studied. For this goal, four series of Ultrasonic sensors, including 1, 2, 4 and 5 MHz were used in order to reach four depths of pieces of aluminum alloy series 5000 joined by TIG welding. Welding residual stresses were simulated in Abaqus software. Then, simulation model was validated by comparing with the results of X-ray diffraction experimental method. The validated FEM model with x-ray diffraction method was used for validation of residual stress obtained from Ultrasonic method in four depths. Finally, good agreement was observed. Ultrasonic method could measure longitudinal residual stresses with the maximum error of 12% of yield stress of aluminum plate. The accuracy of this method in measurement of the maximum longitudinal residual stress was greater than 92%.
    Keywords: Ultrasonic method, Simulation Method, X-Ray Diffraction Method, Welding Residual Stress, Aluminum Alloy Series 5000}
  • محمد افتخاری، مهدی احمدی نجف آبادی، محمدرضا فراهانی*
    تنش های پسماند جوشی، به ویژه نوع طولی آن، نقشی اساسی در خستگی و شکست سازه ها دارند. عمده ی روش های اندازه گیری تنش پسماند دارای یک محدودیت بزرگ هستند که قابلیت اندازه گیری تنش پسماند در عمق قطعه را ندارند. در این پژوهش از تلفیق روش شبیه سازی المان محدود و روش تجربی پراش پرتو ایکس به منظور ارزیابی تنش پسماند در عمق قطعه استفاده شد. تنش های پسماند جوشکاری تیگ دو ورق به ضخامت ضخامت 8 میلی متر و از جنس آلیاژ آلومینیوم سری 5086، به صورت تحلیل با استفاده از نرم افزار آباکوس، به صورت تجربی توسط روش پراش پرتو ایکس در سطح قطعه صحه سنجی شدند. مشاهده گردید که در خط مرکزی جوش، با افزایش عمق، تنشهای پسماند طولی تا 37 مگاپاسکال، کاهش و در ناحیه متاثر از حرارت و در فاصله 10 تا 25 میلیمتری از خط مرکزی جوش، نیز تا 70 مگا پاسکال، کاهش می یابد. در نقاط دورتر، همزمان با کاهش تنش های پسماند طولی، تنشهای فشاری در عمق قطعه کار ایجاد می شود. ادعا می شود که با توجه به چشم گیر بودن تغییرات تنش های پسماند در عمق قطعه، برای انجام تحلیل های دقیق تر، محاسبه تنش های پسماند در عمق قطعه ضروری است.
    کلید واژگان: تنش پسماند جوش کاری, مدل سازی اجزای محدود, روش پراش پرتو ایکس, آلیاژ آلومینیوم سری 5086}
    Mohammad Eftekhari, Mohammadreza Farahani *
    Welding residual stresses, especially longitudinal ones, have a significant role in the fatigue and fracture of the structures. The common residual stress measurement methods have an important restriction that they are incapable in measuring the residual stresses versus depth. In this study, the combination of FEM simulation and X-ray diffraction experimental method has been used for residual stress measurement along specimen depth. Residual stresses were induced by the TIG welding of two 5086 aluminum plates with a thickness of 8 mm. The welding process was simulated in Abaqus and then the simulation results were validated with X-ray diffraction ones. It was observed that in weld centerline, by increasing depth, maximum longitudinal residual stresses decreased by 37 MPa while this reduction in heat affected zone and in the distance of 10 to 25 mm from the weld centerline was 70 MPa. At farther points from the weld centerline, the longitudinal residual stresses decreased and the compressive residual stresses were formed in the specimen depths. With respect to significant variation of residual stress along the depths of the specimen, residual stress measurement along specimen depths seems to be necessary for performing accurate analysis.
    Keywords: Welding Residual Stress, Finite element analysis, X-ray Diffraction Method, 5086 Aluminum Alloy}
  • محمد افتخاری، مهدی احمدی نجف آبادی
    در سال های اخیر، اندازه گیری تنش پسماند با روش التراسونیک به دلیل ماهیت غیر مخرب، تجهیزات قابل حمل، ارزان و سریع بودن، در حال توسعه می باشد. در این پژوهش، قابلیت روش التراسونیک با استفاده از موج طولی با زاویه شکست بحرانی یا موج Lcr، در اندازه گیری تنش پسماند طولی ناشی از جوشکاری، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دو ورق از جنس آلیاژ آلومینیوم سری 5000 با روش جوشکاری تیگ به هم متصل شد. اندازه گیری تنش پسماند طولی با روش التراسونیک، توسط ترنسدیوسرهای 5 مگاهرتزی و در عمق نزدیک به سطح و بر مبنای تئوری آکستوالاستیسیته انجام شد. به منظور ایجاد موج Lcr و ارسال آن به درون قطعه، گوه ی التراسونیک بر مبنای قانون اسنل ساخته شد. همچنین از یک میز سه محوره برای کنترل حرکت گوه و ثابت نگه داشتن فشار روی آن استفاده گردید. به منظور محاسبه تنش پسماند و افزایش دقت، ضریب آکستوالاستیک برای هر سه ناحیه جوشکاری فلز جوش، HAZ و فلز پایه به صورت جداگانه با انجام آزمون کشش تک محوره به دست آمد. به منظور اعتبارسنجی نتایج روش التراسونیک، از تنش پسماند طولی اندازه گیری شده به وسیله ی روش پراش پرتو ایکس در 5 نقطه واقع بر سطح قطعه، استفاده گردید. درنهایت، پس از مقایسه نتایج هر دو روش مورد استفاده با هم، تطابق خوبی مشاهده شد که نشان دهنده ی قابلیت خوب روش التراسونیک در اندازه گیری تنش پسماند طولی است.
    کلید واژگان: تنش پسماند جوشکاری, روش التراسونیک, روش پراش پرتو ایکس, آلیاژ آلومینیوم سری 5000}
    Mohammad Eftekhary, Mehdi Ahmadi Najafabadi
    In recent years, measurement of residual stress by ultrasonic method is developing because of nondestructive nature, portable equipment and being cheap and fast. In this research, the Capability of ultrasonic method by using longitudinal critically refracted or Lcr wave in measurement of longitudinal welding residual stress has been scrutinized. For this purpose, two plates of aluminum alloy series 5000 were joined by TIG welding method. Measurement of longitudinal residual stress by ultrasonic method was done in closeness of surface via 5 MHz transducers based on acoustoelasticity theory. In order to create Lcr wave and transmit it into specimen, an ultrasonic wedge was made based on Snell’s law. Also a triaxial table was used to control the wedge movement and keep the pressure on it fixed. In order to calculate residual stress and increase in accuracy, acoustoelastic constant for each three welding zones, including weld metal, HAZ and base metal was obtained separately from uniaxle tension test. In order to validate ultrasonic method results, measured longitudinal residual stress by x-ray diffraction method in 5 points on the specimen surface was used. Finally after comparing the results of two used methods with each other, good agreement was seen which indicates the good ability of ultrasonic method in measurement of longitudinal residual stress.
    Keywords: Welding Residual Stress, Ultrasonic Method, X-ray Diffraction Method, Aluminum Alloy Series 5000}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال