بررسی ریزساختار میلگردهای فولادی S400 جوش شده به روش جوشکاری مقاومتی سربه‌سر به همراه شبیه‌سازی عددی

نویسندگان

1

2 انستیتو پاستور ایران

3

doi
https://doi.org/10.71905/jnm.2025.1212994
چکیده

مقدمه : فناوری‌های جوشکاری به‌دلیل صرفه‌جویی اقتصادی و ایجاد اتصالات مقاوم، در صنعت ساخت‌وساز کاربرد گسترده‌ای دارند و جوشکاری مقاومتی سر به سر یکی از روش‌های مهم برای اتصال میلگردهای فولادی است. با وجود کاربرد گسترده این روش در سازه‌های بتن‌آرمه، رفتار ریزساختاری و مکانیکی میلگردهای S400 جوش داده‌شده هنوز به‌طور کامل بررسی نشده است. روش : در این پژوهش، ریزساختار و استحکام مکانیکی میلگردهای فولادی S400 که به روش جوشکاری مقاومتی سربه‌سر متصل شده‌اند، بررسی شده است. فرآیند جوشکاری به‌صورت تجربی و با استفاده از شبیه‌سازی عددی توسط روش اجزا محدود انجام شده است. نمونه‌ها با قطرهای۱۲، ۱۴ و ۱۸ میلی‌متر تحت شرایط متنوع جوشکاری قرار گرفتند و تغییرات دما، توزیع کرنش پلاستیک، و ریزساختار آن‌ها با نرم‌افزار JMat Pro و مدل جانسون-کوک تحلیل شد. یافته ­ها : از آنجا که ریزساختار در ناحیه جوش در طول فرآیند خنک‌سازی ایجاد می‌شود، سرعت خنک‌سازی به‌طور قابل‌توجهی بر روی تبدیل فاز و ریزساختار نهایی تأثیر می‌گذارد. سرعت سرد شدن ناحیه جوش در محدوده دمایی ˚C800 تا ˚C500 تقریباً ˚C/s 10 برآورد شد. نتایج نشان داد که به دلیل دمای بالای سطح مشترک (یعنی ˚C1470) و متعاقب آن سرعت سرد شدن متوسط آن، فریت سوزنی شکل در این ناحیه تشکیل می­شود. همچنین ریزساختار ناحیه جوش شامل فریت مرزدانه، فریت ویدمن اشتاتن، و فریت بینیتی است و با افزایش شدت جریان، میزان کرنش پلاستیک نیز افزایش می‌یابد. نتیجه­ گیری : این یافته‌ها به بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری و پیش‌بینی عملکرد اتصال در کاربردهای سازه‌ای کمک می‌کنند.