کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در سازه های جوشكاری شده
محتوای دوره کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در جوشکاری
- تنش هاي پس ماند
- شكل گيري تنش هاي پس ماند در جوشكاري
- تاثيرات تنش هاي پس ماند در سازه های جوشی
- تغيیرات تنش هاي پس ماند در جوش تحت اعمال بارهاي كششي
- اندازه گيري تنش هاي پس ماند در جوش
- تنش هاي پس ماند در جوش فولاد ها
- تاثير سايز قطعات بر تنش هاي پس ماند
- تنش هاي پس ماند در قطعات ضخيم
- انقباض عرضي و طولي ناشي از جوشكاري
- پيچيدگي زاويه اي در جوشهاي Fillet وGroove
- تاثير توالي جوشكاري بر ميزان پيچيدگي
- روشهاي كنترل پيچيدگي
- روشهاي اصلاح پيچيدگي
- رفع اشكال، مرور مباحث گذشته و آزمون
مخاطبین دوره کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در جوشکاری
تکنیسینها و مهندسین واحدهای تولیدی ، بازرسی فنی و کنترل کیفیت (QC ) ، واحدهای تعمیرات ، کارشناسان دستگاه نظارت ، دانشجویان و کلیه افراد علاقمند و مرتبط با مباحث بازرسی و مهندسی جوش
توانمندیها پس از طی دوره کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در جوشکاری
شرکت کنندگان در دوره مذکور آگاهی کافی نسبت به اثرات گرمایی و اثر تنشهای جوشکاری بر پیچیدگی و تابیدگی قطعات جوشکاری شد ه و نیز ایجاد تنش های پسماند در آنها کسب نموده و همچنین روشهای پیشگیری و مقابله با آن را دریافت خواهند نمود .
پیش نیاز دوره کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در جوشکاری
آشنایی مقدماتی با فرآیندهای جوشکاری ، داشتن تحصیلات حداقل کاردانی فنی و آشنایی به زبان انگلیسی
آشنایی با مبحث کنترل پیچیدگی و تنشهای پسماند در جوشکاری به عنوان یکی از زیر شاخه های مهندسی جوش
بديهي است حرارت ناشي از عمليات جوشكاري و برشكاري سبب انبساط فلز مي‌شود. در صورتيكه در نظر بگيريم عمليات حرارت دهي، به صورت يكنواخت صورت مي‌گيرد، قادر خواهيم بود افزايش طول ناشي از اعمال حرارت را اندازه‌گيري نماييم. هر آلياژ فلزي داراي يك ضريب انبساط حرارتي معين مي‌باشد. ضريب انبساط حرارتي، معرف ميزان انبساط فلز در اثر مقدار معيني افزايش درجه حرارت مي‌باشد.
به هر حال در جوشكاري، حرارت دهي به صورت يكنواخت نمي‌باشد بطوريكه در منطقه جوش درجه حرارت بصورت موضعي افزايش يافته و مناطق مجاور آن در معرض دماي كمتري قرار دارند. اين موضوع سبب تغييرات مقدار انبساط فلز در نواحي مختلف مي‌شود. مناطقي كه مستقيماً تحت تأثير حرارت قرار دارند، تمايل به انبساط داشته ولي انبساط آنها توسط فلز سرد اطراف، مهار مي‌شود. شكل ذیل تغييرات ابعادي در يك ميله را نشان مي‌دهد. مطابق شكل (B)، يك طرف ميله با استفاده از قوس جوشكاري افزايش درجه حرارت يافته و منبسط مي‌شود. از آنجاييكه انبساط قسمت حرارت ديده توسط قسمتهاي سرد ميله مهار مي‌شود، يك خميدگي در ميله رخ مي‌دهد بطوريكه دو انتهاي ميله از منبع حرارتي فاصله مي‌گيرند. از آنجاييكه قسمت گرم شده (مذاب) ضعيفتر مي‌باشد، قدرت كافي جهت تغيير فرم شديد ميله را ندارد. مطابق شكل (D)، زمانيكه قوس خاموش مي‌شود، قسمت مذاب شروع به سرد شدن كرده و منقبض مي‌شود. گرما همواره از منطقه گرم به طرف منطقه سرد جريان مي‌يابد. همزمان با سرد شدن و انقباض قسمتهاي حرارت ديده و معكوس شدن جهت نيروهاي تغيير فرم دهنده، طول در قسمتهاي فوقاني كوتاه‌تر شده و دو انتهاي ميله به سمت بالا تغيير فرم مي‌دهند، بطوريكه در نهايت مطابق شكل (E) حالتي مقعر در ميله ايجاد مي‌گردد. بنابراين وقتي حرارت دهي بطور غير يكنواخت باشد، مانند عمليات جوشكاري، تنشهاي حرارتي سبب تغييرات ابعادي قطعه و در نهايت پيچيدگي و تابيدگي آن مي‌شوند، شكل (F) انجماد مجدد قسمت حرارت ديده را به همراه تنش پس ماند نمايش مي‌دهد. زمانيكه فلز در يك ناحيه كوچك و موضعي ذوب مي‌شود (مانند شرايطي كه در جوشكاري رخ مي‌دهد)، مقاديري تنش انقباضي در قطعه ايجاد مي‌گردد. اين تنشها در اثر غير يكنواختي در سيكل گرم شدن و سرد شدن بوجود مي‌آيند و در نهايت در قطعه باقي مي‌مانند. به اين تنشها، تنشهاي پسماند گفته مي‌شود. تنشهاي پسماند باعث خم شدن ميله مي‌شوند. اين تنشها در قطعه باقي مي‌مانند مگر اينكه عمليات تنش‌زدايي انجام شود.
چندين روش به منظور كاهش يا حذف تنشهاي پسماند وجود دارد. يكي از اين روشها، تنش زدايي حرارتي مي‌باشد. در اين روش كل قطعه و يا فقط منطقه جوش را به صورتي يكنواخت حرارت داده و تا مدتي معين در يك دماي مشخص نگهداري مي‌كنيم. با حرارت‌دهي يكنواخت قطعه، استحكام آن كاهش يافته و تنشهاي پسماند آزاد مي‌شوند و در نهايت با سرد كردن آهسته و يكنواخت قطعه، سطح تنشهاي پسماند تا حد قابل ملاحظه‌اي كاهش مي‌يابد.
روشهاي ديگري براي تنش‌زدايي وجود دارد، از آن جمله ارتعاش يا عمليات مكانيكي كه هر دو روش در بسياري از موارد، از بازدهي مطلوبي برخوردار مي‌باشند.
سومين روش براي كاهش تنشهاي پسماند، عمليات چكش كاري (Peening) مطابق شكل ذیل مي‌باشد. در عمليات چكش كاري از يك چكش پنوماتيك، براي ضربه زدن به لايه‌هاي مياني جوشهاي چند پاسه استفاده مي‌شود. چكش كاري باعث تغيير شكل سطوح و كاهش ضخامت لايه‌ها مي‌شود. همراه با اين تغيير فرم سطوح جوش، تنشهاي پسماند كاهش مي‌يابند.
هنگام استفاده از اين روش بايد دقت نمود كه چكش كاري سنگين، سبب ايجاد ترك نگردد. اين روش معمولاً براي پاس ريشه توصيه نمي‌شود زيرا ممكن است باعث بوجود آمدن ترك شود. همينطور به اين دليل كه ممكن است در اثر اعمال ضربه، دهانه ناپيوستگي‌ها بسته شده و بازرسي با مشكلاتي همراه گردد، معمولاً لايه آخر جوش را چكش كاري نمي‌كنند.
اگر از اين روش به طور صحيح استفاده شود، در بسياري از موارد از جمله قطعات ضخيم يا در مواردي كه درجه مهار جوش زياد است، مي‌توان بطور موثري سطح تنشهاي پسماند را كاهش داد.
