Συγκόλληση κράματος αλουμινίου 2024 με τη μέθοδο Laser CO2, μελέτη θερμοκρασιακών κατανομών και παραμενουσών τάσεων

Abstract

Η Θερμομηχανική και ειδικότερα η μελέτη των παραμενουσών τάσεων κατά την συγκόλληση κράματος αλουμινίου με laser CO2, είναι το αντικείμενο της συγκεκριμένης εργασίας. Για την ανάπτυξη της εργασίας έγινε προσομοίωση συγκόλλησης λεπτών ελασμάτων κατασκευασμένα από κράμα αλουμίνιο Α1 2024. Τα κράματα αλουμινίου, λόγω των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων τους , είναι σήμερα από τα βασικά δομικά υλικά σε κατασκευαστικές δραστηριότητες. Οι συγκολλήσεις με δέσμη laser (Laser Beam Welding, LBW) έχουν γίνει πλέον κοινή πρακτική στις γραμμές. Αποτελεί σημαντικό βήμα για την παραγωγή μεταλλικών κατασκευαστικών στοιχείων υψηλής ολοκλήρωσης. Στις μέρες μας η μέθοδος αυτή, αναπτύσσεται ραγδαία και τείνει να αντικαταστήσει πολλές από τις συμβατικές μεθόδους συγκόλλησης. Η πτυχιακή εργασία χρησιμοποιεί ως βασικό αποδεικτικό εργαλείο τον αριθμητικό υπολογισμό με χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα ABAQUS. Κατασκευάστηκε τριδιάστατο αριθμητικό μοντέλο προσομοίωσης. Δεδομένου ότι η εύστοχη και ταχεία «πρόβλεψη» αποτελεί σήμερα το ζητούμενο στη ναυπηγική και στην αεροναυπηγική βιομηχανία, το μοντέλο αυτό αποσκοπεί στο να «προβλέψει» τη θερμική και μηχανική απόκριση των προς συγκόλληση ελασμάτων πριν την πραγματοποίηση των ίδιων των συγκολλήσεων. Εν κατακλείδι παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, σχολιάζονται και προτείνεται βελτιωμένα μοντέλα για μελλοντικές έρευνες.