Flexural Analysis and Material Characterization of Laser Welded 316L Steel Blanks
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
فى هذه الرسالة تم نمذجة وتحليل الانحناء والتوصيف الميتالورجى لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ اﻷوستنيتي 316L الملحوم بالليزر . لحام الليزر له مميزات مقارنة بطرق اللحام التقليدى مثل ان دقة التشغيل عالية وزيادة سرعة اللحام وتقارب المنطقة المتاثرة بالحرارة. لحام الليزر أيضا يعطى الخواص الميكانيكية وميتالورجية لوصلة اللحام، نظراً للكثافة العالية لحرارة التسخين بالمقارنة مع تلك التي تنتجها طرق اللحام تقليدية. على الرغم من هذه المزايا، ارتفاع معدلات التبريد المصاحب للحام الليزر يؤدى الى تغيرات فى البنية المجهرية والتى تغير الاستجابة الميكانيكية ومقاومة الانحناء للمنطقة الملحومة. ونتيجة لذلك، من الضروري دراسة التغييرات المعدنية، تأثير متغيرات عملية اللحام بالليزر و الخصائص الميكانيكية، مثل صلادة مقطع اللحام. وباﻹضافة إلى ذلك، تاثير سمك الوصلة الملحومة على جودة لحام الليزر و التغييرات المعدنية في منطقة الانصهار. تقنية تحليل الانحناء والتى فيها التردد الطبيعي يستخدم لتوصيف استجابة الانحناء فى المنطقة الملحومة تم تطويره. ،و استخدم نظام تجميع البيانات مقترنا ب تختة اختبار الانحناء لالتقاط الترددات الطبيعية للوصلات الملحومة. تم فحص جودة اللحام والتغييرات الحادثة فى البنية المجهرية باستخدام المجهر الضوئي،و المجهر الالكترونى وماكينة اختبار الصلادة فيكرز.. أيضا تم إجراء محاكاة لعملية اللحام للتنبؤ بتوزيع درجة الحرارة وتحليل الاجهادات. تم استخدام طريقة العناصر المتناهة الصغر وبرنامج ANSYS 14.0 للمحاكاة. وجدت أن الفرق بين الترددات الطبيعية "المعدن المستلم" و العينات ملحومة عينات يصل إلى بحد أقصى الى حوالي 12%. تعديل معامل مرونة في المنطقة الملحومة وأثر لاحقاً على القصور الذاتي للنظام هو المسؤول عن الترددات الطبيعية الجديدة. تحليل النتائج يعكس أن سمك العينة هو المتغير الأكثر تأثيرا على التردد الطبيعى وجساءة النظام . ويبين الفحص المعدنى أن المنطقة الملحومة تتكون من بنية شجرية وخلوية فى المواضع القريبة والبعيدة عن خط اللحام على التوالي مع طور اﻷوستنيتي. ومع ذلك، تخفيض سرعة اللحام يبين تأثير إيجابي على البنية المجهرية بسبب ارتفاع معدلات التجميد والتبريد ، بينما مع زيادة طاقة الشعاع وسمك الوصلة ادى الى سماكة الحبيبات نظراً لزيادة الحرارة الداخلة. أيضا، انخفضت الصلادة (ميكرو) من منطقة الانصهار الى خط المنتصف. فى المنطقىة المتاثرة بالحرارةحدث نمو للحبيبات وذلك بسبب عملية التخمير والتى تسببت في الانخفاض الملحوظ في الصلادة (الميكرو). وجد ان الاجهاد يظل عند قيمة عالية في دورة التبريد بعد تجمد المناطق المنصهره. عرض منطقة اللحام الذى تم التنبؤ به باستخدام البرنامج اتفق تماما مع نتائج التى حصلنا عليها بالمجهر الالكترونى.