مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر آماده سازی لبه‌ی ورق بر کیفیت اتصال در فرایند جوشکاری القایی لوله‌های فلزی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 استادیار- عضو هیأت علمی-دانشگاه تربیت مدرس
3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این مقاله، اثر پارامترهای جوشکاری القایی فرکانس بالا بر روی بهبود کیفیت جوش در لوله‌های درزدار مطالعه و بررسی شده است. بدین منظور پارامترهای فرآیندی نظیر شدت جریان، فرکانس جوشکاری و همچنین شکل لبه‌ی اتصال بررسی شده و اثر آنها بر توزیع حرارت در ناحیه‌ی جوش مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های تجربی مورد بررسی با انجام آزمون‌های کشش، متالوگرافی و میکروسختی ارزیابی و کیفیت سنجی شدند و نواحی متاثر از جوش شامل سه ناحیه با دانه بندی متفاوت و عملیات ترمومکانیکی مختلف شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با اصلاح شکل لبه، بیشترین کاهش اندازه متوسط دانه‌ها در ناحیه فلز جوش و به میزان 27 درصد می‌باشد. همچنین با انجام تحلیل مغناطیسی- حرارتی، شدت جریان‌ها و فرکانس‌های مختلف برای ایجاد توزیع دمایی مناسب مدل‌سازی و ارزیابی شد. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش شدت جریان و فرکانس جوشکاری، نواحی متاثر از حرارت گسترش یافته و سایر نواحی کوچکتر می‌شوند. بیشترین افزایش دمای متوسط لبه به ازای افزایش واحد فرکانس، از شدت جریان 1250 تا 1500 آمپر و در حدود 42 درصد بوده است. از آزمون سنجش ریزسختی برای تشخیص فازها در جوش استفاده شده است. با مقایسه نتایج حاصل از تست متالوگرافی و میکرو سختی منطقه جوش، عرض جوش یکنواخت‌تری در نمونه‌های جوش داده شده با لبه اصلاح شده مشاهده شد. همچنین نتایج بدست آمده نشان دهنده کاهش 18 درصدی در میزان عرض جوش در نمونه‌های مذکور نسبت به نمونه‌های بدون آماده سازی لبه بودند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

An Investigation of the groove shape preparation effects in the high frequency induction welding of the metal pipes

نویسندگان English

Sajad Ghabari 1
Davood Akbari 2
Hasan Moslemi Naeeni 3
1 Msc,Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran.
چکیده English

In this paper, the effect of high frequency induction welding parameters on the weld quality of welded pipes is studied. In this purpose, process parameters such as current, frequency and edge shape of the weld connection and their effects on the heat distribution are investigated. Experimental investigation is performed by using tensile test, metallography, and micro hardness. This reveals three regions with different grading and various thermo-mechanical treatments. The results show that the grain size decreases about 27 percents as the edge shape is improved. By conducting thermo-magnetic analysis, different current intensities and frequencies are evaluated in the creation of appropriate temperature distribution. The results show that with increasing the current and frequency, the heat-affected zone is expanded and other areas become smaller. The maximum increase of the average temperature in the weld edge, was about 42 percents from 1250 to 1500 amperes per unit increase of the frequency. Micro-hardness test is used to detect micro-structural phases of the weld zone.By comparing the results of the metallography and micro-hardness tests, more uniform weld width was observed with modified edge of the in welded samples. The results represent 18 percents of decrease in the weld width of the modified samples in comparison with samples without edge preparation.

کلیدواژه‌ها English

High frequency induction welding
magnetic-thermal analysis
edge prepration