Simulation of Temperature Distribution in TIG Spot Welds of (Al-Mg) Alloy Using Finite Element Method
الملخص
يتناول هذا البحث تحليل ومحاكاة التوزيع الحراري لوصلات اللحام النقطي بطريقة القوس الكهربائي بقطب التنكستن المحمي بالغاز الخامل ((TIG Spot لسبيكة الألمنيوم- مغنيسيوم نوع (5052-O) من خلال استخدام طريقة العناصر المحددة(Finite Element Method) باستخدام برنامج (ANSYS-5.4) ومعرفة تأثير متغيرات اللحام من تيار اللحام, زمن اللحام وطول القوس في التوزيع الحراري وكمية الحرارة الداخلة في منطقة اللحام. تم بناء أنموذج العناصر المحددة ثلاثي (3-D) الأبعاد لمعرفة التوزيع الحراري في بركة اللحام الدائرية وملاحظة مقدار تغلغل (عمق اللحام) المعدن المنصهر داخل منطقة اللحام من خلال الصفيحة العليا عبر السطح الفاصل الى الصفيحة السفلى مكونة نقطة اللحام (spot Weld). ورسمت العلاقات التي تبين توزيع درجات الحرارة وقيمها في مناطق اللحام المختلفة (منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارةHAZ))).
أوضحت النتائج إلى أن منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة تتعرض إلى انحدار وتباين كبيرين في درجات الحرارة بسبب الدورة الحرارية الشديدة نتيجة لعمليتي التسخين والتبريد, حيث وصلت أعلى قيمة لدرجة الحرارة للمعدن المنصهر في نقطة اللحام إلى ( (698°C تقريبا عند زمن لحام (6sec) وتيار لحام (130A) وطول قوس (1.6mm) ثم انخفضت باتجاه المعدن الأساس البعيد عن منطقة اللحام.
التنزيلات
المراجع
[2] Society for American Metal, Metals Handbook, Vol.6, 9th Edition, Copyright, 1983.
[3] Sindo Kou, "Welding Metallurgy", 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc. Publication, 2003.
[4] Justin D. Francis, "Welding Simulations of Aluminum Alloy Joints By Finite Element Analysis", MSc.Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State university, Blacksburg ,Virginia, Apirl 2002 .
[5] Daniel Berghand, " Simulation of Welding and Stress Relief Heat Treating in the development of Aerospace Components", Licentiate Thesis, Luleal Tekniska University, 2001 .
[6] Finite Element Analysis, Theory and Application With ANSYS”, Second Moaveni, Prentice Hall, 1999.
[7] Huebner K. H. and Thornton E. A., “The Finite Element Method For Engineering” , 2nd Edition, Wiley- Intrscience, Publication, 1982.
[8] Hidekazu Murakawa and Jianxun Zhang "FEM Simulation of Spot Welding Process (Report I) – Effect of Initial Gap on Nugget Formation", Trans. JWRI, Vol.27, No.1, 1998, pp75-88.
[9] “Aluminum Select Physical and Elastic Properties”, Matter Project, The University of Liverpool, http://www.matter.com 2001
[10] 10-N.Gomesan,V.P. Rayghupathy, “Predication of Temperature Distribution During Circumferential Welding of Thin Pipes Using Finite Element Method”, Welding Journal, Vol.7(1), February ,1995, pp.34-45.
[11] Aravintton A, V.Balendron, “Modeling and Simulation of a Spot Welding Process an Overview”, Department of Computing Trent University, Burton St Nottingham http://www dcutn.ntu.com 2001.
[12] H.A. Nied, “The Finite Element Modeling of the Resistance Spot Welding Process”, Welding Journal, Vol. 63, No. 4, 1984, PP. 1235-1325.
[13] Miller Electric Mfg. Co.,"Hand Book For Resistance Spot Welding ", USA, July 2005, pp1-12. www.millerwelds.com.
[14] 14- Muna K.A. & Haitham Y. Abud-M.,"A Study Effect of Some Variables in TIG Spot Welding For (Aluminum- Magensium) Alloy".Journal of Engineering. College of Engineering, University of Baghdad, No.2,Vol.11. 2006, PP.19-30.
[15] 15- Abbass F. ," Study of TIG Spot in Al-Mn Alloy, MSc.Thesis University of Technology, 2001.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
حقوق الطبع والنشر: يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.
