Investigation of thermal stress distribution in laser spot welding process

العناوين الأخرى

استقصاء توزيع الإجهادات الحرارية في عملية اللحام النقطي بالليزر

المؤلف

Abd al-Latif, Usamah Fadil

المصدر

al-Khwarizmi Engineering Journal

العدد

المجلد 5، العدد 1 (31 مارس/آذار 2009)، ص ص. 33-41، 9ص.

الناشر

جامعة بغداد كلية هندسة الخوارزمي

تاريخ النشر

2009-03-31

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

9

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الموضوعات

الملخص AR

يهدف هذا البحث إلى دراسة عملية اللحام النقطي بالليزر لصفائح الكاربون المنخفض الفولاذية تحليليا و عدديا.

الجانب التحليلي اعتمد على مجموعة ثابتة من المعادلات التي تمثل التفاعل بين التفاعل بين شعاع الليزر و المعدن.

أما الجانب العددي فقد استند على تحليل عنصر ثلاثي الأبعاد لتمثيل الحرارة المتولدة أثناء عملية اللحام النقطي آخذين بنظر الاعتبار اعتماد الخصائص الفيزيائية و الحرارة الكامنة على درجات الحرارة باستخدام برنامج ANSYS 10.0 متعدد الأغراض.

تم في هذا البحث دراسة تأثير متغيرات شعاع الليزر على توزيع درجات الحرارة، الإجهاد الحراري، و أبعاد منطقة الليزر.

لقد لاحظنا من خلال النتائج وجود ارتباط جيد بين الجانبين التحليلي و العددي.

و قد تم ملاحظة حصول ارتفاع كبير جدا في درجات الحرارة أثناء اللحام بالليزر في مركز البقعة ثم يبدأ بالتناقص بصورة كبيرة كلما ابتعدنا بالاتجاه الشعاعي.

كذلك تمت ملاحظة تولد إجهاد حراري متبقي حول بقعة الليزر بسبب الانفعال اللدان موزعا في منطقة ضيقة جدا لا تتجاوز 1.0 ملليمتر و هذا يدل على أن عملية اللحام بالليزر فعالة لتخفيض الاجهادات الحرارية المتبقية نتيجة عملية اللحام.

أيضا تم الاستنتاج بأن الإجهاد على طول الاتجاه الجانبي للقطعة الملحومة قد تغير من الإجهاد الانضغاطي في البقعة تحت شعاع الليزر و إجهاد شد بعيدا عن البقعة في لحظة نهاية اللحام إلى اجهاد شد في البقعة تحت شعاع الليزر و إجهاد انضغاط بعيدا عن البقعة عندما بردت، و هذا يتوافق مع الأدبيات المنشورة التي لها علاقة بالموضوع.

الملخص EN

The objective of this paper was to study the laser spot welding process of low carbon steel sheet.

The investigations were based on analytical and finite element analyses.

The analytical analysis was focused on a consistent set of equations representing interaction of the laser beam with materials.

The numerical analysis based on 3-D finite element analysis of heat flow during laser spot welding taken into account the temperature dependence of the physical properties and latent heat of transformations using ANSYS code V.10.0 to simulate the laser welding process.

The effect of laser operating parameters on the results of the temperature profile were studied in addition to the effect on thermal stresses and dimensions of the laser welded workpiece which showed good correlations between analytical and numerical results.

It was found that the temperature gradients during laser welding are usually very large and it was viewed that very high temperature at the center of the workpiece, and is decreased very significantly as propagating along the radial direction.

Also it found that the thermal residual stresses around the laser spot due to plastic strains were very small and localized within 1.0 mm range.

It is concluded that the laser welding process is effective to reduce the welding residual stress.

The stresses along the lateral direction of the workpiece changed from compression at the spot under the laser beam and tension away from the spot at the end of welding to tension at the spot under the laser beam and compression away from the spot when it cooled, which are in a good agreement with the published results.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil. 2009. Investigation of thermal stress distribution in laser spot welding process. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 5, no. 1, pp.33-41.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-333864

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil. Investigation of thermal stress distribution in laser spot welding process. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 5, no. 1 (2009), pp.33-41.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-333864

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Abd al-Latif, Usamah Fadil. Investigation of thermal stress distribution in laser spot welding process. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2009. Vol. 5, no. 1, pp.33-41.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-333864

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 40

رقم السجل

BIM-333864