چكيده
چكيده
جوش يك روش اتصال كارآمد، مستحكم و اقتصادي مي باشد كه در اكثر صنايع از آن استفاده مي شود.
يك روش رايج براي اتصال سيستمهاي لوله كشي و همچنين انواع تجهيزات به سيستم لوله كشي استفاده
از انواع فلنج مي باشد كه فلنج به سيستم لوله كشي جوش مي شود و در سمت ديگر فلنج ديگري كه
مي تواند فلنج متصل به لوله و يا تجهيزات ديگر باشد, به آن بوسيله چند پيچ و مهره بسته مي شود. به
دليل اينكه فلنجها تحت نيروي بارهاي شديد سيستم لوله كشي از يك سو و همچنين تحت اثر بار اعمالي
از تجهيزات نصب شده از سوي ديگر قرار دارند, احتمال بروز آسيب ديدگيهاي خستگي، خوردگي و غيره
تسريع شده از تنش پسماند جوش در نواحي اتصال جوشي لوله به فلنج زياد مي باشد و نيازمند بررسي و
مطالعه بيشتر مي باشد. از ميان فلنجهاي رايج, فلنج نوع تخت كه در آن از دو اتصال لب روي هم و جوش
گرده اي استفاده مي شود, به دليل سهولت ساخت، استحكام زياد و همچنين هزينه كمتر توليد، بيشتر
مورد توجه و استفاده مي باشد. اما تنش پسماند ناشي از جوش عاملي است كه علاوه بر كاهش استحكام
اتصال مي تواند در رشد عيب هاي جوش در اين نوع فلنج و به خصوص در نواحي نزديك شكاف بين لوله
و فلنج موثر باشد. لذا توجه ما را در بين مقاطع دايره اي شكل اين نوع فلنج به خود جلب نمود و ما را بر
آن داشت كه به مطالعه تنش پسماند ناشي از جوش در اين نوع اتصال لوله به فلنج بپردازيم.
براي مطالعه تجربي اين نوع اتصال ابتدا تجهيزات خاصي به منظور جوشكاري يكنواخت لوله به فلنج
طراحي و ساخته شد. قبل از انجام جوشكاري لوله و فلنج تحت عمليات حرارتي قرار گرفت تا هر گونه
تنش پسماند ناشي از توليدشان آزاد گردد. با استفاده از جوش تيگ مطابق استاندار لوله و فلنج به همديگر
تاريخچه دمايي چندين نقطه ثبت k جوش داده شد. در حين جوشكاري با استفاده از ترموكوپل نوع
گرديد. بعد از اتمام عمليات جوشكاري با استفاده از روش سوراخكاري و كرنش سنج تنش پسماند ناشي از
جوش در چندين نقطه اندازه گيري شد.
ب
يك مدل المان محدود دو بعدي متقارن محوري ترمو الاستو پلاستيك به منظور شبيه سازي جوش
ارا ئه گرديد. مدل المان محدود دو بعدي اگر چه نمي تواند AISI فلنج نوع تخت به لوله زنگ نزن ٣٠٤
ميزان اعوجاج فلنج را پيش بيني نمايد اما به طور موثري مي تواند در پيش بيني ميدان دمايي و توزيع
تنش پسماند مورد استفاده قرار گيرد.
با استفاده از نتايح دمايي اندازه گيري شده پارامترهاي حرارتي شبيه سازي از قبيل ضريب انتقال
حرارت كلي و شار حرارتي جوش به گونه اي تنظيم گرديد كه بيشترين قرابت بين نتايج تجربي حرارتي و
شبيه سازي حرارتي حاصل شود. با توجه به امكانات موجود نتايج اندازه گيري تنش پسماند قابل قبول و
نزديك مقادير شبيه سازي شده مي باشد و اختلاف موجود كاملا در رنج خطاي روش اندازه گيري مورد
استفاده شده، قرار دارد. بنابراين مدل دو بعدي المان محدود ارائه شده به طور موثري در مدلسازي اتصال
جوش مذكور و به تبع آن در پيش بيني ميدان دمايي و توزيع تنش پسماند ناشي از جوش مي تواند مورد
استفاده قرار گيرد
