8484 Al-khwarizmi Engineering Journal Al-Khwarizmi Engineering Journal, Vol. 4, No. 2, PP 83-97 (2008) نسبٍكت (TIG Spot) يحاكاة انخىصٌغ انحشاسي نىطالث انهحاو انُمطً يغٍُسٍىو باسخؼًال طشٌمت انؼُاطش انًحذدة- انًٍُىو احالو ػبذ االيٍش.و.ػبذ انحسٍٍ غاَى انًانكً و. د.يُى خضٍش ػباط ا. د.و.ا لغُ اٌرؼ١ٍُ اٌرىٌٕٛٛظٟ لغُ اٌرؼ١ٍُ اٌرىٌٕٛٛظٟ لغُ ٕ٘ذعح ا٤ٔراض ٚاٌّؼادْ اٌؼشاق–تغذاد / اٌعاِؼح اٌرىٌٕٛٛظ١ح (Received 29 May 2007; accepted 22 January 2008) انخالطت ٠رٕاٚي ٘زا اٌثؽس ذؽ١ًٍ ِٚؽاواج اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٌٛطالخ اٌٍؽاَ إٌمطٟ تطش٠مح اٌمٛط اٌىٙشتائٟ تمطة اٌرٕىغرٓ اٌّؽّٟ تاٌغاص TIG))اٌخاًِ Spotَِٛغ١ٕغ١َٛ ٔٛع- ٌغث١ىح ا١ٌّٕ٤ (5052-O)خالي اعرخذاَ طش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج ِٓ (Finite Element Method) صِٓ اٌٍؽاَ ٚطٛي اٌمٛط فٟ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٚو١ّح , ِٚؼشفح ذأش١ش ِرغ١شاخ اٌٍؽاَ ِٓ ذ١اس اٌٍؽاَ (ANSYS-5.4)تاعرخذاَ تشٔاِط ا٤تؼاد ٌّؼشفح اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ فٟ تشوح اٌٍؽاَ اٌذائش٠ح (D-3) ذُ تٕاء أّٔٛرض اٌؼٕاطش اٌّؽذدج شالشٟ. اٌؽشاسج اٌذاخٍح فٟ ِٕطمح اٌٍؽاَ اٌّؼذْ إٌّظٙش داخً ِٕطمح اٌٍؽاَ ِٓ خالي اٌظف١ؽح اٌؼ١ٍا ػثش اٌغطػ اٌفاطً اٌٝ اٌظف١ؽح اٌغفٍٝ (ػّك اٌٍؽاَ)ِالؼظح ِمذاس ذغٍغً ٚ ِٕطمح اٌٍؽاَ ) ِٕاطك اٌٍؽاَ اٌّخرٍفح ٚل١ّٙا فٟ ٚسعّد اٌؼاللاخ اٌرٟ ذث١ٓ ذٛص٠غ دسظاخ اٌؽشاسج .(spot Weld)ِىٛٔح ٔمطح اٌٍؽاَ ((. (HAZٚإٌّطمح اٌّرأششج تاٌؽشاسج أٚضؽد إٌرائط إٌٝ أْ ِٕطمح اٌٍؽاَ ٚإٌّطمح اٌّرأششج تاٌؽشاسج ذرؼشع إٌٝ أؽذاس ٚذثا٠ٓ وث١ش٠ٓ فٟ دسظاخ اٌؽشاسج تغثة اٌذٚسج C°698) )ؼ١س ٚطٍد أػٍٝ ل١ّح ٌذسظح اٌؽشاسج ٌٍّؼذْ إٌّظٙش فٟ ٔمطح اٌٍؽاَ إٌٝ , اٌؽشاس٠ح اٌشذ٠ذج ٔر١عح ٌؼ١ٍّرٟ اٌرغخ١ٓ ٚاٌرثش٠ذ . أخفضد تاذعاٖ اٌّؼذْ ا٤عاط اٌثؼ١ذ ػٓ ِٕطمح اٌٍؽاَ شُ (1.6mm)ٚطٛي لٛط (130A)ٚذ١اس ٌؽاَ (6sec)ٌؽاَ صِٓ ذمش٠ثا ػٕذ نًمذيتا. 1 TIG))انهحاو انُمطً بمطب انخُكسخٍ انًحًً بانغاص انخايم Spot ٚ٘ٛ اٌٍؽاَ اٌزٞ ٠رُ ت١ٓ ظضئ١ٓ ِؼذ١١ٔٓ ِرشاوث١ٓ (OverLapping) ِٓ إر ٠ثذا االٔذِاض ٚذغٍغً اٌّؼذْ إٌّظٙش ػثش اٌغطػ اٌفاطً ٚطٛال ٌٍظف١ؽح اٌؼ٠ٍٛحاٌغطػ اٌخاسظٟ ٌٍظف١ؽح اٌغف١ٍح ِىٛٔح ٚطٍح اٚ ٔمطح اٌٍؽاَ إٌٝ اٌغطػ اٌذاخٍٟ (weld spot ِ ) ٛٚتذْٚ أعرخذاَ ِؼذْ ؼش(Filler Metal ,) ٠ّٚىٓ إْ ٠ىْٛ ِٓ ظٙح ٚاؼذج اٚ ِٓ ظٙر١ٓ ٠ٚىْٛ اٌشىً اٌؼاَ . 2,1] [ ٌّٕطمح اٌٍؽاَ ِماستا إٌٝ شىً اٌذائشج اٌرٕىغرٓ ِصثد داخً ِٓ ٠رُ فٟ ٘زٖ اٌطش٠مح اعرؼّاي لطة ِشؼً اٌٍؽاَ ٠ّٚصً أؼذ ألطاب اٌذائشج اٌىٙشتائ١ح ت١ّٕا ذّصً اٌمطة ا٢خش, إر أْ اٌمٛط ٠رٌٛذ (ٌحؽاٌش)االظضاء اٌّشاد ٌؽاِٙا ِا ت١ٓ لطة اٌرٕىغرٓ ٚاٌمطؼح اٌّشاد ٌؽاِٙا, ٠ٚىْٛ لطة اٌرٕىغرٓ غ١ش لاتً ٌالعرٙالن ٌٚىٓ ٠ّىٓ اعرثذاٌٗ ؼغة ٔٛع . [1]ي اٌر١اس اٌّغرؼُ ِٚمذاس ٚٔٛعٖاٌّؼذْ اٌّشاد ٌؽاَ .(TIG Spot)٠ّصً ِثذأ ػ١ٍّح اٌٍؽاَ تطش٠مح (1)ٚاٌشىً إْ ػ١ٍّح اٌٍؽاَ ذؼرّذ أعاعا ػٍٝ اٌّظذس اٌؽشاسٞ اٌّغرؼًّ فٟ سفغ دسظح ؼشاسج اٌّؼذْ إٌٝ دسظح ؼشاسج اٌٍؽاَ, ٟٚ٘ تزٌه ذؼًّ ػٍٝ ذغخ١ٓ ِٕطمح اٌٍؽاَ إٌٝ دسظح االٔظٙاس اسٞ, ِّا ٠ؤدٞ إٌٝ ؼذٚز اظٙاداخ ٖفٟ ؼاٌح اٌٍؽاَ ا٤ٔض ؼشاس٠ح فٟ ا٤ظضاء اٌٍّؽِٛح ٔر١عح ٌٍرغخ١ٓ اٌّٛلؼٟ ٌرٍه أٞ ِٓ )ا٤ظضاء تاٌراٌٟ فئْ إٌّاطك اٌمش٠ثح ِٓ ِٕطمح اٌٍؽاَ ذغخٓ إٌٝ دسظاخ (اٌّظذس اٌؽشاسٞ ٚ٘ٛ اٌمٛط اٌىٙشتائٟ ؼشاسج ػا١ٌح ٌزٌه ذرّذد أوصش ِٓ إٌّاطك اٌثؼ١ذج ػٓ ِٕطمح ٚوزٌه ذرؼشع ا٤ظضاء اٌؼ١ٍا ِٓ اٌٍّؽِٛح إٌٝ دسظاخ .اٌٍؽاَ ؼشاسج أوصش ِٓ ا٤ظضاء اٌغفٍٝ ِّا ٠ؤدٞ إٌٝ ذشٖٛ اٌٍّؽِٛح اٌمطغ ذثش٠ذ ٚال ذخرفٟ االظٙاداخ اٌؽشاس٠ح ػٕذ اِغثثح ذشى١ال ٌذْ االترذائ١ح ٌٍظفائػ ِّا ٠غثة اٌؽشاس٠ح إٌٝ اٌذسظحاٌٍّؽِٛح [. 3]اظٙاداخ ؼشاس٠ح ِرثم١ح ٚلذ أظش٠د دساعاخ ٚتؽٛز ػذ٠ذج ؼٛي ِؽاواج ػ١ٍّح ِٓ ]Justin D4 [اٌٍؽاَ ِٕٚٙا اٌذساعح اٌرٟ لاَ تٙا اٌثاؼس ظاِؼح فشظ١ٕ١ا ٚاٌزٞ ذٕاٚي فٟ تؽصٗ ِؽاواج ػ١ٍّح اٌٍؽاَ -2519)ٌٛطالخ ٌؽاَ ذٕاوث١ح ٚصا٠ٚح ِٓ عث١ىح اال١ٌَّٕٛ T87) ٚأعرخذَ اٌثاؼس طش٠مح . 2319تاعرؼّاي ِؼذْ ؼشٛ ٔٛع اٌؼٕاطش اٌّؽذدج تاعرؼّاي ِٛد٠ً شالشٟ ا٤تؼاد فٟ اٌرؽ١ًٍ اٌؽشاسٞ ٚا١ٌّىا١ٔىٟ ٌٛطٍح اٌٍؽاَ تاالػرّاد ػٍٝ خٛاص اٌّادج ٚلذ ؼظً ػٍٝ ػذج ػاللاخ ت١ٓ . (خٛاص اٌّشٚٔح ٚاٌٍذٚٔح) . دسظح اٌؽشاسج ٚاٌخٛاص ا١ٌّىا١ٔى١ح ٚاٌف١ض٠ا٠ٚح تّؽاواج ػ١ٍّح ]Daniel Berglund ]5 ٚلاَ اٌثاؼس ( GTAW)اٌٍؽاَ تطش٠مح اٌمٛط اٌىٙشتائٟ تمطة اٌرٕىغرٓ ٚاالظٙاداخ اٌّرثم١ح فٟ االظضاء اٌىث١شج ٚاٌّؼمذج اٌشىً ِٓ عثائه اال١ٌَّٕٛ راخ اٌّماِٚح اٌؼا١ٌح ٚاٌرٟ ذذخً فٟ طٕاػح اٌطائشاخ ٚأعرخذَ اٌثاؼس طش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج فٟ ِؽاواج . ٚاٌظٛاس٠خ . اٌرظ١ٕغ ٚذط٠ٛشوفاءج ِصً ٘زٖ ا٤ظضاء اٌّّٙح 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 84 هذف انبحث ذؽ١ًٍ ِٚؽاواج ػ١ٍّح اٌٍؽاَ إٌمطٟ تطش٠مح اٌمٛط -1 TIG)اٌىٙشتائٟ تمطة اٌرٕىغرٓ اٌّؽّٟ تاٌغاص اٌخاًِ Spot)َِٛغ١ٕغ١َٛ - ٌغث١ىح ا١ٌّٕ((Al-Mg خالي ِٓ Ansys) تشٔاِط تاعرخذاَاعرخذاَ طش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج تٕاء أّٔٛرض شالشٟ االتؼاد ٌّؼشفح اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٚ (5.4 فٟ ٔمطح اٌٍؽاَ ٚ ذؽذ٠ذ دسظاخ اٌؽشاسج ٌّٕطمح اٌٍؽاَ .ٚإٌّطمح اٌّرأششج تاٌؽشاسج صِٓ )دساعح ذأش١ش ِرغ١شاخ اٌٍؽاَ إٌمطٟ االٔظٙاسٞ ِٓ -2 لطش ٔمطح اٌٍؽاَ ٚػّك فٟ (ٚذ١اس اٌٍؽاَ ٚطٛي لٛط اٌٍؽاَ فٟ ِٕطمح اٌٍؽاَ ػثش اٌعضء٠ٓ إٌّظٙشأٚذغٍغً اٌّؼذْ . اٌّرشاوث١ٓ ِماسٔح إٌرائط إٌظش٠ح اٌّغرؽظٍح ِٓ اٌثشٔاِط ِغ إٌرائط -3 اٌؼ١ٍّح ِٓ ٔاؼ١ح ل١اط لطشٔمطح اٌٍؽاَ ٚػّك اٌرغٍغً .ٌّٕطمح اٌٍؽاَ ػثش اٌّمطغ اٌؼشضٟ ٌٛطٍح اٌٍؽاَ إٌمطٟ انداَب انُظشي. 2 Assumptions انفشضٍاث ٌغشع اٌرٛطً اٌٝ اٌّؼادالخ اٌرفاض١ٍح اٌخاطح تأرماي اٌؽشاسج ِٚؼشفح ذٛص٠غ دسظاخ اٌؽشاسج فٟ ٚطٍح اٌٍؽاَ إٌمطٟ (TIG Spot) َِٛغ١ٕغ١َٛ - ٌٍعضء٠ٓ اٌّرشاوث١ٓ ِٓ عث١ىح اال١ٌّٕ (O-5052) ذُ أعرخذاَ اٌفشض١اخ اٌرا١ٌح : شاترح ال ذرغ١ش ِغ دسظح (ٌٍغث١ىح)اٌخٛاص اٌف١ض٠ا٠ٚح ٌٍّؼذْ -1 . اٌؽشاسج ٚاْ أرماي اٌؽشاسج (z ,y ,x)اٌذساعح ذأخز شالز اتؼاد -2 .٠ىْٛ ِرغاٚٞ فٟ االذعا٘اخ اٌصالشح واْ اال٘رّاَ ٠ٕظة ػٍٝ صِٓ اٌٍؽاَ ِغ دسظح اٌؽشاسج -3 . ١ٌٚظ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٌٍٛطٍح ِغ اٌضِٓ أٞ اْ اٌعضء اال٠ّٓ ِٓ ((٠yzّش ِغرٛٞ اٌرٕاظش تاٌّغرٛٞ -4 . ٠ٕاظش اٌعضء اال٠غش (ٚطٍح اٌٍؽاَ)اٌعغُ .٠رُ أّ٘اي أٔرماي اٌؽشاسج تاٌؽًّ ٚاالشؼاع -5 انخطىاث انشئٍست نطشٌمت انؼُاطش انًحذدة إْ ذٕف١ز طش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج ٠ّش تخطٛاخ سئ١غ١ح ذرُ : وّا ٠أذٟ حكىٌٍ أًَىرج انؼُاطش انًحذدة ذّصً اٌخطٛج ا٤ٌٚٝ ِٓ ِشاؼً اٌرؽ١ًٍ تاٌؼٕاطش اٌّؽذدج, ؼ١س ٠رُ تٕاء أّٔٛرض اٌؼٕاطش اٌّؽذدج تاعرثذاي إٌّظِٛح اٌؽم١م١ح تأّٔٛرض ٠رأٌف ِٓ ِعّٛػح ِٓ اٌؼٕاطش ِشذثطح ف١ّا ت١ٕٙا تاٌؼمذ ٚإْ ػذد اٌؼٕاطش فٟ ا٤ّٔٛرض ٚٔٛػٙا ٠ؼرّذ ػٍٝ اٌخٛاص اٌف١ض٠ا٠ٚح ٚشىً اٌؼٕظش ٚاٌظشٚف اٌؽذ٠ح ٌٍّغاٌح اٌّشاد [. 6]دساعرٙا Shape Functionاخخٍاس دوال انخمشٌب ذرُ فٟ ٘زٖ اٌخطٛج ذؽذ٠ذ ػاللاخ ٌرمش٠ة اٌؽً ٌىً ػٕظش ٚ٘زٖ اٌذاٌح ذظف اٌؼاللح . ِٓ خالي اخر١اس داٌح ِٕاعثح ٌٍؼٕظش ِغ إؼذاش١اخ اٌؼمذ اٌرٟ ذشتظ ت١ٓ ِرغ١شاخ إٌّظِٛح اٌؽم١م١ح pynomical)ٚٔٛع ٘زٖ اٌذاٌح ٟ٘ دٚاي ِرؼذدج اٌؽذٚد.اٌؼٕاطش function) إضافح إٌٝ إِىا١ٔح ص٠ادج دسظح دلح اٌؽً ِٓ خالي . ] 6]ص٠ادج دسظح ؼذٚد اٌذاٌح Derivation of اشخماق يظفىفت اندساءة ويخده انحًم Stiffness Matrixaial (F) ِٚرعٗ اٌؽًّ (K)ذرُ ػ١ٍّح اشرماق ِظفٛفح اٌعغاءج تاعرخذاَ ششٚط اٌرٛاصْ ٌىً ػٕظش خالي أّٔٛرض ا٦صاؼاخ . 7]]ٚدسظاخ اٌؽشاسج [K].δ=F ...(1) [K].T=Q …(2) Assembly the حدًٍغ يظفىفت اندساءة نهؼُظش ونهحًم Stiffness Element Matrix and Load Vector فٟ ٘زٖ اٌخطٛج ٠رُ ذع١ّغ ِظفٛفح اٌعغاءج ِٚرعٗ اٌؽًّ ٌىً ػٕظش ٌٍؽظٛي ػٍٝ ِظفٛفح اٌعغاءج اٌى١ٍح ِٚرعٗ اٌؽًّ .7]]اٌىٍٟ ٥ٌّٔٛرض Equilibrium Equation إٌداد يؼادنت انخىاصٌ ٠رُ إ٠عاد ِؼادٌح اٌرٛاصْ تإٌغثح ٌالصاؼاخ ٚرٌه ترطث١ك ٔظش٠ح ( Minimum Total Potential Energy)اٌطالح اٌىإِح اٌذ١ٔا ٚاٌرٟ ذٕض ػٍٝ أْ طالح االٔفؼاي ٔالض اٌشغً اٌّغٍظ ٠عة أْ [8]٠ىْٛ ألً ِا ٠ّىٓ X=U-W …(3) 0 X    …(4) : ؼ١س أْ U : طالح االٔفؼاي Strain energy W : ًاٌشغWork done X : اٌطالح اٌىإِح Potential energy        dvolBDBK te   )( ...(5)   FK   ...(6) أِا فٟ ؼاٌح دسظاخ اٌؽشاسج فمذ ذُ اعرؽظاي ِؼادٌح اٌرٛاصْ ِٓ اٌؼاللح اٌؼاِح ٌٍرٛط١ً اٌؽشاسٞ t T Q Z T ZY T yX T X C KKK p zyx                                   …(7) Phase) ٦ظٙاس ذغ١ش اٌطٛسCpؼ١س ذُ إدخاي ذأش١ش change) اٌّؽذدج ٠ٕرط اٌؼٕاطشتطش٠مح (7) ٌّؼاٌعح اٌّؼادٌح :اٌّؼادٌح اٌرا١ٌح           the F t T CTK …(8) :ؼ١س أْ F th : ِٞظفٛفح أؼاد٠ح اٌؽًّ اٌؽشاس  C : ذأش١شاخ )ِظفٛفح اٌىرٍح ذّصً ذأش١ش اٌؽاٌح ا٤ٔرما١ٌح (اٌضِٓ  Ke : ِٞظفٛفح اٌرٛط١ً اٌؽشاس T = دسظح اٌؽشاسج(C º ) = t ِٓاٌض((sec = ρ وصافح اٌّادج (kg/m 3 ) =Cpاٌؽشاسج إٌٛػ١ح ٌٍّادج (J/Kg.K) =Q ُاٌؽشاسج اٌّرٌٛذج ٌٛؼذج اٌؽع (J/m 3 ) =Kاٌّٛط١ٍ١ح اٌؽشاس٠ح (W/m. Cº) =qو١ّح اٌؽشاسج إٌّرمٍح ٌٛؼذج اٌّغاؼح ( 2 W/m ) =H ٞاٌّؽرٜٛ اٌؽشاس ( ٟاالٔصاٌثKJ/Kg ) =hًِّؼاًِ أٔرماي اٌؽشاسج تاٌؽ (W/m 2 . Cº) (W/m. k) ِؼاًِ اٌرٛط١ً اٌؽشاسٞ = ג n= ِرعٙٗ ٚؼذج ػّٛد ػٍٝ اٌغطػ =Ti اٌذسظح اٌؽشاس٠ح ا٤ترذائ١ح ((Cº 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 85 Kz,Ky,Kx = اٌّٛط١ٍح اٌؽشاس٠ح فٟ االذعا٘اخz,y,x ٍٝػ اٌرؼالة Ansys)كٍفٍت بُاء األًَىرج انخحهٍهً باسخخذاو بشَايح . 3 5.4) انسبٍكت انًسخؼًهت ذُ فٟ ٘زا اٌثؽس إظشاء ِؽاواج ػ١ٍّح ٌؽاَ اٌمٛط اٌىٙشتائٟ ( TIG Spot)إٌمطٟ تمطة اٌرٕىغرٓ اٌّؽّٟ تاٌغاص اٌخاِـــً غ١ش اٌماتٍح ٌٍرؼاًِ (O-5052 )ِغ١ٕغ١َٛ -ٌغث١ىــــح ا١ٌّٕ٤َٛ ٠ٚؼضٜ . اٌؽشاسٞ ؼغة ذظ١ٕف اٌعّؼ١ح ا٤ِش٠ى١ح ١ٌّٕ٥ٌَٛ ِغ١ٕغ١َٛ العرخذاِاذٙا اٌٛاعؼح فٟ -اخرثاس عث١ىح ا١ٌّٕ٤َٛ اٌّعاالخ اٌظٕاػ١ح إضافح إٌٝ وٛٔٙا أوصش أٔٛاع عثائه ا١ٌّٕ٤َٛ .[8] اعرؼّاالً وأظضاء ٍِؽِٛح ٠ٛضػ اٌرشو١ة اٌى١ّ١اٚٞ ٌٍغث١ىح اٌّغرؼٍّح (1)ٚاٌعذٚي ٠ٛضػ اٌخٛاص ا١ٌّىا١ٔى١ح ػٕذ دسظح (3) ٚ(2)ٚاٌعذٚالْ -O )(AL-Mg)ؼشاسج اٌغشفح ٚاٌخٛاص اٌؽشاس٠ح ٌغث١ىــح ٠ٛضػ أتؼاد اٌمطغ اٌّشاد (2)ٚاٌشىً , [9]ػٍٝ اٌرؼالة (5052 ٌؽاِّٙا (Ansys 5.4)ًَزخت ػًهٍت انهحاو باسخخذاو بشَايح انـ -:ٚذشًّ اٌخطٛاخ اٌرا١ٌح .prep 7اٌشعُ تٛاعطح اٌؼثاسج -1 -3) سعُ اٌمطؼر١ٓ اٌّشاد ٌؽاِّٙا فٟ ؼاٌح واٍِح ا٤تؼاد -أ Dimensions .) ٌّا وأد ا٤ظضاء اٌّشاد ٌؽاِّٙا ِرٕاظشج اٌّماطغ, فمذ ذُ - ب .أخز ٔظف ا٤ّٔٛرض ٌرٛض١ػ ذٛص٠غ دسظاخ اٌؽشاسج ٠ٛضػ اٌششٚط اٌؽذ٠ح اٌخاطح ٌرصث١د (3)ٚاٌشىً (. Overlap Pieces)اٌمطؼر١ٓ اٌّرشاوثر١ٓ سعُ اٌمطؼر١ٓ فٟ ؼاٌح ٔظف ِمطغ ٚوّا ِٛضػ فٟ شىً - ض : ٚذُ اٌشعُ ؼغة ا٤تؼاد ا٢ذ١ح.(4) Length(L)=100mm, Width(b)=12.5mm, Thickness(t)=1mm, - اٌّشؼٍح اٌصا١ٔح إدخاي اٌخٛاص ا١ٌّىا١ٔى١ح ٌغث١ىح ا١ٌّٕ٤َٛ -2 ( 3)ٚ (2)ٚاٌّٛضؽح فٟ اٌعذ١ٌٚٓ (O-5052)ِغ١ٕغ١َٛ . [9]ػٍٝ اٌرؼالة -3)ٌٕظف اٌّمطغ فٟ ؼاٌح (ػًّ اٌشثىح )سعُ شثىح اٌؼمذ -3 D) ٠ٚرُ رٌه ؼغة ٔٛع اٌؼٕظش (Element) ُاٌزٞ ذ ػٕذ ِٕطمح اٌٍؽاَ ٌٍؼٕاطشذُ ذؽذ٠ذ ؼعُ طغ١ش . أخر١اسٖ ٔظشا ١ّ٘٤ح ٘زٖ إٌّطمح ِماسٔح تّا ٠عاٚس٘ا ػٕذ دساعح اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٚا٤ظٙاداخ ػٕذ ٔمطح اٌٍؽاَ ٌٍٚؽظٛي اْ . (a )5ػٍٝ دلح ػا١ٌح ٌٍٕرائط وّا ِٛضػ فٟ اٌشىً اٌؼٕظش اٌزٞ ذُ ذطث١مٗ فٟ اٌرؽ١ًٍ اٌصالشٟ االتؼاد ٘ٛ (Solid 98) ُؼ١س ٠ّرٍه اٌؼذ٠ذ ِٓ دسظاخ اٌؽش٠ح ٚذ ( Temp,ux,uy,uz)ذؽذ٠ذ استغ دسظاخ اٌؽش٠ح ٟ٘ ػٍّا اْ . اٌشىً إٌٙذعٟ ٌٍؼٕظش (b5 ) غــٚاٌشىً ٠ٛع دسظاخ اٌؽش٠ح اٌى١ٍح ٌؼ١ٍّح اٌٍؽاَ إٌمطٟ ؼغة ا٤ّٔٛرض دسظاخ فٟ 4× ػمذج 7772اٌزٞ ذُ ذؽ١ٍٍٗ فٟ ٘زا اٌثؽس اٌؽش٠ح فٕؽظً ػٍٝ دسظاخ اٌؽش٠ح اٌى١ٍح ٥ٌّٔٛرض 7772 ×4 = 30088 دسظاخ اٌؽش٠ح اٌى١ٍح ٥ٌّٔٛرض إدخاي اٌّرغ١شاخ اٌشئ١غ١ح ٌؼ١ٍّح اٌٍؽاَ ٚاٌرٟ ذُ دساعرٙا فٟ -4 ( ٚطٛي اٌمٛطذ١اس اٌٍؽاَ, صِٓ اٌٍؽاَ )٘زا اٌثؽس ٚ٘ـــٟ :ٚضّٓ اٌؽذٚد اٌرا١ٌح Welding Time = (4, 5, 6, 7, 8.) sec Welding Current = (50, 60,70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140) Amp. Arc Length = (1.6, 3.2, 4.8) mm ٚٔظشاً ٌظؼٛتح ل١اط دسظاخ اٌؽشاسج ِخرثش٠ا ٌٕمطح اٌٍؽاَ طش٠مح اٌرؽ١ًٍ تطش٠مح اٌؼٕاطش ذُ أػرّادأشٕاء ػ١ٍّح اٌٍؽاَ فمذ ٌٍؽظٛي ػٍٝ اٌرٛص٠غ (Ansys)اٌّؽذدج ٚذٛظ١ف تشٔاِط . ٌذسظاخ اٌؽشاسج فٟ ٔمطح اٌٍؽاَ ٚت١اْ إٌّطمح اٌّرأششج تاٌؽشاسج ضّٓ آِش (Convergence test)ذُ أخرثاس ذماسب إٌرائط -5 (Cnvtpl) ؼ١س ذُ اخز اٌؽشاسج وّشظغ ٌٍّماسٔح ِٓ إٌرائط .اٌّؽغٛتح ػٓ وً ذىشاس Boundary Conditionsانششوط انحذٌت ٌغشع ذؽ١ًٍ لطؼرٟ اٌٍؽاَ ؼشاس٠ا فال تذ ِٓ ٚضغ اٌظشٚف اٌّؽ١طح ٚاٌرٟ ذعؼً أّٔٛرض اٌؼٕاطش اٌّؽذدج اٌصالشٟ ٚ٘زٖ ,ا٤تؼاد ٌمطؼرٟ اٌٍؽاَ ٚوأٔٙا أشٕاء ػ١ٍّح اٌٍؽاَ فؼال ٕٚ٘ان ٔٛػاْ ِٓ اٌششٚط ,اٌظشٚف ذغّٝ اٌششٚط اٌؽذ٠ح ا٤ٌٚٝ اٌخاطح ترصث١د لطؼرٟ اٌٍؽاَ ٌىٟ ال ذىٛٔاْ ؼشذاْ ,اٌؽذ٠ح ذؽد ذأش١ش اٌمٜٛ اٌّغٍطح ٟٚ٘ ذغاُ٘ فٟ ؼغاب االظٙاداخ ٚاٌصا١ٔح ٟ٘ اٌخاطح تاٌّؽ١ظ اٌؽشاسٞ تؽ١س ذىْٛ ,ٚاٌرشٛ٘اخ ِشاتٙح تمذس اٌّىاْ ٌٍظشٚف اٌؽم١م١ح اٌرٟ ذىْٛ تٙا اٌمطؼر١ٓ .أشٕاء ػ١ٍّح اٌٍؽاَ انششوط انحذٌت انخاطت بانخثبٍج ٌىٟ ٔرّىٓ ِٓ أ٠عاد اٌؽً ٌّؼادالخ طش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج التذ ِٓ ٚضغ ششٚط ؼذ٠ح خاطح ترصث١د اٌمطؼر١ٓ ٚذىْٛ ٘زٖ اٌششٚط ِّٙح ظذا ٤ٔٙا ذّصً ؼاٌح اٌمطؼر١ٓ أشٕاء ػ١ٍّح اٌٍؽاَ ِٚٓ ٘زٖ اٌششٚط ِا ٠ىْٛ ِغؤٚال ػٓ ذصث١د ا٤ّٔٛرض ٠ٚرُ ٘زا ترم١ذ اٌؽشوح ٚذّد إظشاءاخ اٌرصث١د تٛاعطح اعرخذاَ آِش ػٕذ (Node)ٌىً ػمذج ((DOFؼ١س ذُ اػرثاس ل١ّح (D)اٌرصث١د . ِٕطمح اٌرصث١د ٠غاٚٞ طفش انششوط انحذٌت انخاطت بانخحًٍم انحشاسي ٚذّصً ٘زٖ اٌششٚط وً ِا ٠ؽ١ظ تاٌمطؼر١ٓ ِٓ ظشٚف ؼشاس٠ح تؽ١س ذىْٛ ِشاتٙٗ لذس االِىاْ ٌٍظشٚف اٌؽم١م١ح اٌرٟ ٠ؼًّ ف١ٙا ّٔٛرض ٌٚغشع ذؽ١ٍٍٙا ؼشاس٠ا فاْ اٌششٚط اٌؽذ٠ح ٟ٘ ػثاسج ٤ا ػٓ ِؼاِالخ أرماي ؼشاسج ٚلذ ٚظذخ ل١ّٙا فىأد اػرثاس ٟٚ٘ اٌذسظح اٌرٟ C◦(50)اٌمطؼر١ٓ ذؽد دسظح ؼشاسج ِمذاس٘ا ٚدسظح ؼشاسج ٔمطح اٌٍؽاَ اٌرٟ ذؼرّذ ل١ّرٙا .ذؽ١ظ تٕمطح اٌٍؽاَ )ٚاٌشىً ػٍٝ ِرغ١شاخ اٌٍؽاَ ِٓ صِٓ ٚذ١اس اٌٍؽاَ ٚطٛي لٛط . اٌّرشاوثر١ٓ ٠ث١ٓ اٌششٚط اٌؽذ٠ح اٌخاطح تاٌمطؼر١ٓ( 3 حطبٍك االحًال واسخخالص انُخائح ِغرمش , أٔرماٌٟ(فٟ ٘زٖ اٌّشؼٍح ٠رـُ ذؼش٠ف شىً اٌرؽ١ًٍ . ) Transient ( ٚفٟ ِغاٌح اٌٍؽاَ ٠ىْٛ اٌرؽ١ًٍ أٔرماٌٟ )اٌخ ...., ٚلذ ذُ ذطث١ك اٌؽًّ اٌؽشاسٞ إٌاذط ػٓ اٌر١اس ٚاٌثذء تؽً ٠ٚخرٍف اٌرؽ١ًٍ اٌغ١ش اٌخطٟ ػٓ اٌرؽ١ًٍ . اٌؼٕاطش اٌّؽذدج ار إٔا . اٌخطٟ ؼ١س أٗ ػادج ِا٠ؽراض اٌٝ ص٠ادج اوثش فٟ اٌٛلد . ٔؽراض اٌٝ ذىشاس اٌرٛاصْ ػشع انُخائح فٟ ٘زٖ اٌخطٛج ٠رُ ػشع ٔرائط اٌرؽ١ًٍ أٞ ػشع ذٛص٠غ . دسظاخ اٌؽشاسج ػثشِٕطمح اٌٍؽاَ Experimental Work اندضء انؼًهً Messer Griesheim Multi) ذُ اعرؼّاي ِاوٕح ٌؽاَ ٔٛع WIG>G3500-1< )ٟالظشاء ػ١ٍّح ٌؽاَ اٌمٛط اٌىٙشتائ TIG Spot) )إٌمطٟ تمطة اٌرٕىغرٓ اٌّؽّٟ تاٌغاص اٌخاًِ 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 86 (1mm ) ٚتغّه Al-Mg ) )ٌظف١ؽر١ٓ ِرشاوثر١ٓ ِٓ عث١ىح ٚٔٛع (15Liter/min)ٚواْ ِؼذي ظش٠اْ اٌغاص . ٌىً ِّٕٙا ٚاعرؼًّ لطة (%99.999)اٌغاص اٌّغرخذَ ٘ٛ االسوْٛ تٕماٚج ٚٔٛع (EWTh2)ِٚٓ ٔٛع (3.2mm)اٌرٕىغرٓ تمطش ٚاؼذ . تمطث١ح ِثاششج (DCSP)اٌر١اس اٌّغرخذَ ٘ٛ ذ١اس ِثاشش ٚأظش٠د ػ١ٍّح اٌٍؽاَ إٌمطٟ االٔظٙاسٞ ػٕذ أصِاْ ٌؽاَ mm (1.6, 3.4ٚذ١اساخ ٌؽاَ ِخرٍفح ٚالطٛاي الٛاط ٘ـٟ ٚذُ ل١اط لطشٔفطح . ٚوّا ِٛضؽح فٟ اٌفمشج اٌغاتمح ( 4.8, ٚػّمٙا ػثش اٌّمطغ اٌؼشضٟ ٌٙا تاعرخذاَ (ٚطٍح اٌٍؽاَ )اٌٍؽاَ ِعٙش ضٛئٟ ٠ؽرٛٞ ػٍٝ ػذعح ِذسظح ٚػٕذ ظشٚف اٌٍؽاَ ٚلذ ذُ . اٌّخرٍفح ٚذُ ذؽذ٠ذ اٌظشٚف اٌّصٍٝ ٌّرغ١شاخ اٌٍؽاَ ]14[ِماسٔح ٘زٖ إٌرائط ِغ إٌرائط اٌؼ١ٍّح ٌٍثاؼص١ٓ فٟ اٌّظذس . ٚوزٌه إٌرائط إٌظش٠ح اٌّغرؽظٍح ِٓ اٌثشٔاِط اٌؽاعٛتٟ يُالشت انُخائح . 4 حأثٍش حٍاس انهحاو ٞ اٌرؽىُ فٟ خٛاص ِٕطمح اٌٍؽاَ ف ٠ؼذ اٌر١اس ػاِال ِّٙا اٌّطٍٛتحٔر١عح اٌؽشاسج اٌّرٌٛذج ِٓ ِشٚس اٌر١اس اٌىٙشتائٟ ٚ ٌظٙش اٌّؼذْ ٚذى٠ٛٓ ٚطٍح اٌٍؽاَ ٚذؽغة و١ّح اٌؽشاسج ٟ٘ Vٚ ( A )٘ٛ اٌر١اس اٌىٙشتائٟ I ؼ١س أْ Q=IVt :واٌراٌٟ ٠ٛضػ ( 4)ٚاٌعذٚي (. sec) ٘ٛ صِٓ اٌٍؽاَ tٚ ( V )اٌفٌٛر١ح أػٍٝ دسظح ؼشاسج ٌّٕطمح اٌٍؽاَ ػٕذ ذ١اسخ ِخرٍفح ٠ٚالؼع ل١ّح -110)ػٕذ ذ١اساخ ِخرٍفح ذرشاٚغ ِٓ ( 3, 1,2 )فٟ ا٤شىاي 140)Amp ِٓ5 ٚػٕذ صsec 1.6 ٚطٛي لٛطmm ٓذث١ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ خالي لطش ٚػّك ٔمطح اٌٍؽاَ ٚلذ تٍغد دسظح ( Amp 110ػٕذ ذ١اس)اٌؽشاسج ػٕذ إٌّطمح اٌّراششج تاٌؽشاسج ( Amp 140)اِا ػٕذ ذ١اس C(119.756- 538.209)°ِات١ٓ ٠الؼع ػٕذ اٌر١اساخ . C(121.208 -619.662)°ذشاٚؼد ت١ٓ اٌؼا١ٌح ظذا أْ ػّك اٌّؼذْ إٌّظٙش ٠خرشق عّه اٌمطؼر١ٓ إٌٝ ٔٙا٠ح اٌظف١ؽح اٌغف١ٍح ِٚٓ شُ ذٛلغ فشً اٌٍؽاَ تغثة خشٚض اٌّؼذْ إٌّظٙش خاسض ٔمطح اٌٍؽاَ ػٕذ ( Splashing )ٚذٕاشش ٚػّك ِٕطمح اٌٍؽاَ ااٌغطػ اٌفاطً ِّا ٠ؤدٞ إٌٝ ٔمظاْ عّه (Weld depth) ٟٚاوذخ ٔرائط اٌثؽس اٌؽاٌٟ ِطاتمرٙا ٌٍٕرائط اٌر أِا ذٛص٠غ . 1]102, 11 , ]ذٛطً ا١ٌٙا اٌثاؼص١ٓ فٟ اٌّظادس دسظاخ اٌؽشاسج خالي لطش ٔمطح اٌٍؽاَ فأٗ ٠ضداد ِغ ص٠ادج ذ١اس اٌٍؽاَ ِٚٓ ِالؼظح ا٤شىاي أػالٖ ٠الؼع أْ ص٠ادج اٌر١اس إٌٝ ذؤدٞ إٌٝ ػذَ أرظاَ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ 140Amp) (ِمذاس ٠ؤدٞ ٌٕمطح اٌٍؽاَ ٚ٘زا ٠ؼٕٟ ذى٠ٛٓ ٚطٍح ٌؽاَ غ١شِٕرظّح ِّا ذٛضػ ذٛص٠غ دسظاخ ( 8, 7, 6) ٚا٤شىاي .اٌٝ فشً اٌٍؽاَ 1.6mm ٚطٛي اٌمٛط 5secاٌؽشاسج ٌٕمطح اٌٍؽاَ ػٕذ صِٓ . ٚػٕذ ذ١اساخ ِخرٍفح آخ اٌث١ا١ٔح ٌٍرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ق اٌؼال(10 ,9) ٠ٛضػ اٌشىالْ ٠ٛضؽاْ خالي لطش ٔمطح اٌٍؽاَ ٚػّك اٌٍؽاَ ػٍٝ اٌرٛاٌٟ ؼ١س اْ ٕ٘اٌه ػاللح طشد٠ح ت١ٓ لطش إٌمطح ٚاٌر١اس ٚوزٌه ت١ٓ عّه ٠ّىٓ أْ ٔؽذد ِٕطمح اٌٍؽاَ ٚإٌّطمح اٌّرأششج اٌٍؽاَ ٚاٌر١اس تاٌؽشاسج خالي لطش ٚػّك اٌٍؽاَ ٚاْ ص٠ادج اٌر١اس ذؤشش فٟ ص٠ادج إْ اٌّؼذْ إٌّظٙش 140Amp) (عّه اٌٍؽاَ ؼ١س أٗ ػٕذ ذ١اس إٌٝ (ا٤ٌٚٝ )٠خرشق عّه اٌظف١ؽر١ٓ أٞ ِٓ اٌظف١ؽح اٌؼ٠ٍٛح ٚ٘زا ٠ؼٕٟ أْ ػّك اٌّؼذْ . (اٌصا١ٔح)أعفً اٌظف١ؽح اٌغف١ٍح ِٓ عّه اٌمطؼح اٌصا١ٔح ٚ٘زا % 100 ٠ظً اٌٝ ٔغثح إٌّظٙش ٠ؼطٟ ٔمطح ٌؽاَ فاشٍح الٔٙا ١ٌغد ضّٓ اٌغّه اٌّغّٛغ تٗ اٌزٞ اٌرٟ ذؼطٟ ٔمطح ج اٌغف١ٍح ِٓ عّه اٌمطغ%(80-20 )٘ٛإٌغثح ٚظاءخ ٘زٖ ]3,2,1[ ٌؽاَ ظ١ذج ضّٓ اٌغّه اٌّغّٛغ تٗ .ٌٕرائط اٌرعاسب اٌؼ١ٍّح اٌرٟ أظش٠د فٟ ٘زا اٌثؽسِطاتمح إٌرائط حأثٍش صيٍ انهحاو إْ صِٓ ٚذ١اس اٌٍؽاَ ٌّٙا ٔفظ اٌرأش١ش فٟ و١ّح اٌؽشاسج اٌّرٌٛذج ٚاٌّطٍٛتح ٌرى٠ٛٓ ٚطٍح اٌٍؽاَ ٌٚىٓ صِٓ اٌٍؽاَ الً ذأششاً ِٓ اٌر١اس ٚتاٌراٌٟ ص٠ادج فٟ ِغاؼح إٌّطمح اٌّرؼشضح فٟ ٌؽاَ . [13]ٌٍؽشاسج ِّا ٠ؤشش فٟ ص٠ادج ل١ُ لطش ِٕطمح اٌٍؽاَ ا١ٌّٕ٤َٛ ٠فضً اعرخذاَ ا٤صِاْ اٌمظ١شج ٌغشع ذم١ًٍ فمذاْ اٌؽشاسج إٌٝ اٌّؽ١ظ اٌخاسظٟ ٚ٘زا ٠ؼضٜ إٌٝ اٌرٛط١ٍ١ح اٌؼا١ٌح ٠ٛضػ ل١ّح (5)ٚاٌعذٚي .ٚ٘زا ِا ٠ؤوذٖ اٌثؽس اٌؽاٌٟ. ١ٌّٕ٥ٌَٛ ٚاصِٕح (70Amp)دسظاخ ؼشاسج ِٕطمح اٌٍؽاَ ػٕذ شثٛخ ذ١اس ِٓ (4.8mm) ٚػٕذ طٛي لٛط(4-7)ِخرٍفح ذرشاٚغ ت١ٓ اٌّالؼع اْ ص٠ادج صِٓ اٌٍؽاَ ٠ؤدٞ اٌٝ ص٠ادج ذؼشع ِٕطمح . اٌٍؽاَ ٌٍر١اس اٌرٟ (16 ,15 ,14 , ,1213 ,11) ِٚٓ ِالؼظح ا٤شىاي ٌؽشاسج ٌمطش ٚػّك اٌٍؽاَ خالي اٌظف١ؽر١ٓ ذٛص٠غ دسظاخ اذث١ٓ ٠ٚالؼع اْ ٕ٘اٌه ذثا٠ٓ وث١ش فٟ ذٛص٠غ دسظاخ ِٕاطك اٌٍؽاَ اْ ص٠ادج صِٓ اٌٍؽاَ ٠ؤدٞ اٌٝ ص٠ادج ِغاؼح ِٕطمح اٌٍؽاَ فضال ػٓ ص٠ادج ػّك اٌّؼذْ إٌّظٙش ٌٕمطح اٌٍؽاَ ٚطٛال اٌٝ ٔٙا٠ح اِا ػٕذ االصِاْ اٌم١ٍٍح فاْ اٌؽشاسج اٌّرٌٛذج . اٌظف١ؽح اٌصا١ٔح ذىْٛ غ١ش واف١ح ٌظٙشاٌّؼذْ ٌٍعضء٠ٓ اٌّرشاوث١ٓ ِٚٓ شُ ذؼطٟ ذغٍغال ل١ًٍ فرىْٛ خٛاص اٌٛطٍح ِٕخفضح ف١ٕرط ػٓ رٌه ٚطٍح (81)ٚ (17)اِا اٌشىالْ . فاشٍح ٚغ١ش ِطاتمح ٌٍّٛاطفاخ ف١ٛضؽاْ اٌؼاللح ت١ٓ صِٓ اٌٍؽاَ ٚلطش ٔمطح اٌٍؽاَ ٚػّك اٌٍؽاَ ؼ١س ٠ضداد لطش (70Amp (ػٍٝ اٌرٛاٌٟ ػٕذ ذ١اسشاتد ِمذاسٖ ٔمطح اٌٍؽاَ ٚػّك اٌٍؽاَ ِغ ص٠ادج صِٓ اٌٍؽاَ ِّا ٠ٛدٞ اٌٝ . ص٠ادج إٌّطمح اٌّراششج تاٌؽشاسج إْ ص٠ادج ذ١اس ٚصِٓ اٌٍؽاَ ذؤششاْ تشىً وث١ش فٟ ص٠ادج دسظح ؼشاسج ٔمطح اٌٍؽاَ ٚاْ أػٍٝ دسظح ؼشاسج فٟ ِؼذْ اٌٍؽاَ ٟ٘(698) o C َػٕذ ذ١اس ٌؽا (130Amp)َٚصِٓ ٌؽا (6sec) ْ ِشٚس اٌر١اس ٌفرشج ص١ِٕح ط٠ٍٛح mm 6. . 1٤ٚطٛي لٛط ٠ؤدٞ إٌٝ ص٠ادج و١ّح اٌؽشاسج اٌّرٌٛذج اٌٝ ل١ُ وث١شج ِّا لذ ذؤدٞ إٌٝ فشً ٚطٍح اٌٍؽاَ, ٚ٘زٖ إٌرائط ذرٛافك ِغ ِا ذٛطً إ١ٌٙا ذماسب إٌرائط اٌؼ١ٍّح (19) ٠ٚٛضػ اٌشىً .[15,14]اٌثاؼص١ٓ ِغ إٌرائط إٌظش٠ح ؼ١س ٠ضداد لطش ٔمطح اٌٍؽاَ ِغ ص٠ادج ذ١اس ٌٚٛؼع ِٓ mm 1.6.ٚطٛي لٛط sec 6 اٌٍؽاَ ػٕذ صِٓ خالي اٌفؽض اٌؼ١أٟ ٚاٌفؽض اٌّا٠ىشٚعٛتٟ ٌٍّمطغ اٌؼشضٟ ٌٛطٍح اٌٍؽاَ ٌٍٍّؽِٛح ػٕذ اٌظشٚف اٌّصٍٝ ٌّرغ١شاخ اٌٍؽاَ أٔرظاَ ٚطٍح اٌٍؽاَ ٚاٌرغٍغً اٌع١ذ ٌّٕطمح اٌٍؽاَ ػثش اٌغطػ اٌفاطً ِات١ٓ اٌظف١ؽر١ٓ ٚوزٌه خٍٛ ِٕطمح اٌٍؽاَ ِٓ اٌؼ١ٛب اٌزٞ ٠ّصً طٛسج فٛذٛغشاف١ح ٌٛطٍح (20)وّا ِٛضػ فٟ اٌشىً ذماسب إٌرائط إٌظش٠ح (a,b 20)٠ٚالؼع ِٓ اٌشىً .اٌٍؽاَ ِٓ ) ِغ إٌرائط اٌؼ١ٍّح ( Ansys 5.4 )اٌّغرؽظٍح ِٓ تشٔاِط ِٓ ؼ١س شىً ٚلطشٔمطح اٌٍؽاَ (ذعاسب اٌفؽض اٌّعٙشٞ . ٚػّك اٌرغٍغً ٌّٕطمح اٌٍؽاَ إٌّطمح اٌّراششج ٟ٘ ف١ٛضػ ِٕاطك اٌٍؽاَ (20c) أِا اٌشىً ذىْٛ راخ ؼث١ثاخ ط١ٌٛح ِٕٚطمح اٌٍؽاَ ٚاٌرٟ ( HAZ)تاٌؽشاسج اٌشىً ِٚرعٙح ٔؽٛ ِشوض ٔمطح اٌٍؽاَ ت١ّٕا ذىْٛ اٌؽث١ثاخ ٔاػّح ِٚرغا٠ٚح اٌّؽاٚسفٟ ٚعظ ِٕطمح اٌٍؽاَ ٚعطػ اٌٍؽاَ ؼ١س ٠ىْٛ ػٕذ٘ا ِؼذي اٌرثش٠ذ ػا١ٌا أٞ اْ ِؼذي ّٔٛ اٌؽث١ثاخ ٠ىْٛ ل٣١ٍ ٠ٚؼضٜ ٘زا اٌٝ اٌّٛطٍثح اٌؽشاس٠ح اٌؼا١ٌح ٌغث١ىح ا١ٌّٕ٤َٛ . ٚفمذاْ اٌؽشاسج تغشػح اٌٝ اٌٙٛاء 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 87 Conclusions االسخُخاخاث ٞاْ اعرخذاَ اٌؽاعثح فٟ ذؽ١ًٍ ِٚؽاواج اذٛص٠غ اٌؽشاس .1 االتؼاد تطش٠مح اٌؼٕاطش اٌّؽذدج ٚرٌه تثٕاء أّٔٛرض شالشٟ خالي عاػذ وص١شا تاٌٛطٛي اٌٝ ذٛص٠غ دسظاخ اٌؽشاسج ٔمطح اٌٍؽاَ ٚاٌرٟ ٠ظؼة ل١اعٙا ػ١ٍّا ٚلذ ٚفشخ وص١شا فٟ .ٚاٌىٍفح اٌٛلد ٚاٌعٙذ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٌمطش ٔمطح اٌٍؽاَ ٚوزٌه ػّك اٌٍؽاَ .2 ٠ضداد ِغ ص٠ادج ذ١اس ٚصِٓ اٌٍؽاَ ٚػٕذ طٛي لٛط شاتد . خالي اٌغطػ اٌفاطً ت١ٓ اٌمطؼر١ٓ اٌّرشاوثر١ٓ ٠ضداد ِغ ص٠ادج طٛي (D-3)إْ اٌرٛص٠غ اٌؽشاسٞ ٥ٌّٔٛرض .3 اٌمٛط ػٕذ شثاخ ِرغ١شاخ اٌٍؽاَ ا٤خشٜ ٚتاٌراٌٟ ٠ؤشش فٟ ذشرد اٌؽشاسج ػٍٝ ِغاؼاخ ٚاعؼح ِّا ٠مًٍ ِٓ وفاءج ٚػذَ أرظاَ ٔمطح اٌٍؽاَ ِٚٓ شُ ٠ؼطٟ ذغٍغً ل١ًٍ ٌٍّؼذْ . إٌّظٙشٌٛطٍح اٌٍؽاَ اٌرشاوث١ح ِٕطمح اٌٍؽاَ ٚإٌّطمح اٌّرأششج تاٌؽشاسج ذرؼشع إٌٝ أؽذاس .4 فٟ دسظاخ اٌؽشاسج تغثة اٌذٚسج اٌؽشاس٠ح وث١ش٠ٓٚذثا٠ٓ اٌشذ٠ذج ٔر١عح ٌؼ١ٍّرٟ اٌرغخ١ٓ ٚاٌرثش٠ذ, ٚوزٌه تغثة اٌّٛط١ٍح اٌؽشاس٠ح اٌؼا١ٌح ١ٌّٕ٥ٌَٛ ٚعثائىٗ ؼ١س ٚطٍد أػٍٝ ل١ّح ٌذسظح اٌؽشاسج ٌٍّؼذْ إٌّظٙش فٟ ٔمطح اٌٍؽاَ ٌؽاَ ٚذ١اس 6secذمش٠ثاً ػٕذ صِٓ C(698)°إٌٝ 130Amp 1.6 ٚطٛي لٛطmm ٖشُ أخفضد تاذعا .اٌّؼذْ ا٤عاط اٌثؼ١ذ ػٓ ِٕطمح اٌٍؽاَ TIG ٌؼ١ٍّح اٌٍؽاَ إٌمطٟ تطش٠مح ذٛص٠غ ؼشاسٞإْ أفضً .5 ؼ١س أػطٝ (7sec)ٚصِٓ ٌؽاَ (90Amp)واْ ػٕذ ذ١اس ذٛص٠ؼاً ؼشاس٠اً ِرعأغاً ٚأرظاِا ٌٕمطح اٌٍؽاَ ٚذغٍغالً ظ١ذاً . ِٕاعثاً فٟ اٌظف١ؽح اٌغف١ٍح ٚتاٌراٌٟ ٌؽاَ ِٕاعة ذماسب إٌرائط إٌظش٠ح ِغ إٌرائط اٌؼ١ٍّح فٟ ل١اط ٚذؽذ٠ذ .6 ذغ١شاخ َلطشٚػّك ٔمطح اٌٍؽاَ ٚػٕذ اٌظشٚف اٌّصٍٝ ي .ػ١ٍّح ِٓ ذ١اس ٚصِٓ اٌٍؽاَ ٚوزٌه طٛي اٌمٛط . AL-Mg O)-(5052[9] نسبٍكت (%wt) انخشكٍب انكًٍٍاوي (1)خذول Element Si Mg Fe Mn Cu Cr Zn Al wt% 0.215 2.26 0.21 5 0.0042 0.04 0.3025 0.00250 96.9 [ AL-Mg(O-5052 [)9 انخىاص انًٍكاٍَكٍت نسبٍكت (2)خذول طالدة HVفٍكشص طالدة بشٌُم HB يطٍهٍهال δ% إخهاد خضىعال σy, MPa انمضإخهاد Τ, MPa إخهاد انشذ Σt, MPa اندساءةيؼايم G, Gpa انًشوَت يؼايم E, Gpa 50 50 25 90 125 195 26.3 70 [9(]O-5052)يغٍُسٍىو -انخىاص انحشاسٌت نسبٍكت أنًٍُىو (3)خذول َسبت بىٌسٍ  انكثافت  kg/m 3 دسخت انسٍىنت TLiq, o C دسخت انخدًذ Tsol, o C انسؼت انحشاسٌت Cp, J/kg.k يؼايم انخًذد انحشاسي  , µm/m-Cº معامل التوصيل الحراري  , W/m.k 0.33 2860 650 605 901 23.7 138 حىصٌغ دسخاث انحشاسة فً َمطت انهحاو ػُذ حٍاساث يخخهفت وطىل انمىط (4)خذول 1.6mm ٍوصي sec5 (Amp) حٍاس انهحاو 140 130 120 110 C°) )دسخت انحشاسة 690.87 686.522 682.174 577.826 حىصٌغ دسخاث انحشاسة فً َمطت انهحاو ػُذ أصياٌ يخخهفت وطىل انمىط (5)خذول mm 4.8وحٍاس Amp 70. 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 88 . TIG Spot)) يبذا ػًهٍت انهحاو انُمطً(1)شكم .انؼاللت يابٍٍ ابؼاد انمطؼخٍٍ انًشاد نحايهًا (2)شكم (sec)صيٍ انهحاو 7 6 5 4 (C°)دسخت انحشاسة 672.609 666.522 660.435 654.348 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 89 .ٌىضح انششوط انحذٌت نخثبٍج انمطؼخٍٍ (3)شكم .ٌبٍٍ ابؼاد انمطؼخٍٍ انًشاد نحايهًا (4)شكم .(D-2)وحانت (D-3)ٌىضح انشبكت فً حانت (a5 )شكم 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 90 .شكم انؼُظش انزي أسخخذو فً انخحهٍم (b5 )شكم .1.6mmانمىط وطىلAmp 110 وحٍاس5secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة نُمطت انهحاو ػُذ صيٍ (6)شكم .1.6mmانمىط وطىلAmp 120ِ وحٍاس5secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة نُمطت انهحاو ػُذ صيٍ (7)شكم 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 91 1.6mm وطىل انمىط Amp 140 وحٍاس 5secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة نُمطت انهحاو ػُذ صيٍ ( 8 )شكم .1.6mm وطىل انمىط 5secدسخاث انحشاسة يغ لطش َمطت انهحاو ػُذ صيٍ ٌىضح حىصٌغ ( 9 )شكم 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 0.5 1 1.5 2 2.5 weld depth (mm) te m p e ra tu re (c ) 110 ÑÇíÊ 120 ÑÇíÊ 140 ÑÇíÊ .1.6mmوطىل انمىط 5secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة يغ ػًك انهحاو ػُذ صيٍ ( 10 )شكم 0 100 200 300 400 500 600 700 800 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 w eld spot diam eter(m m ) te m p e ra tu re (c ) 110 ÑÇíÊ 120 ÑÇíÊ 140 ÑÇíÊ 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 92 .4.8mm وطىل انمىط Amp 70 وحٍاس 4secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة فً َمطت انهحاو ػُذ صيٍ (11 )شكم .4.8mmانمىط وطىل 70Amp و sec 5ٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة فً َمطت انهحاو ػُذ صيٍ (12 )شكم 4.8mmنمىطاوطىل 70A وحٍاس 6secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة فً َمطت انهحاو ػُذ صيٍ ( 13 )كم ش .4.8mmوطىل انمىط 70Amp وحٍاس 7secٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة نُمطت انهحاو ػُذ صيٍ ( 14 )شكم 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 93 0 100 200 300 400 500 600 700 800 78 83 88 93 98 Weld Spot Diametre(mm) T e m p e r a t u e r ( C ) 4 sec 5 sec 6 sec 7 sec 70Ampحٍاسٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة يغ لطش َمطت انهحاو ػُذ ( 15 )شكم .الصيُت يخخهفتmm 4.8 وطىل انمىط 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Weld Depth (mm) T e m p e rt u re ( C ) 4 sec 5 sec 6 sec 7 sec .70Ampحٍاسانهحاو ػُذ ػًك ٌىضح حىصٌغ دسخاث انحشاسة يغ ( 16 )شكم 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 94 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 3 4 5 6 7 8 weld time (sec) w e ld d e p th ( m m ) 70 Am p 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 70 90 110 130 150 Weld current (Amp) W e ld S p o t d im e te r( m m ) Theoretcal simulation Experimental work ألصيُت يخخهفتmm 4.8 وطىل انمىط 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 3 4 5 6 7 8 Weld time (sec) W e ld d ie m e tr ( m m ) 70 Amp 70Ampحٍاس انؼاللت انبٍاٍَت بٍٍ صيٍ انهحاو ولطش يُطمت انهحاو ػُذٌىضح (17 )شكم .4.8mm وطىل انمىط Sec 6 انؼاللت انبٍاٍَت بٍٍ انخٍاس ولطش َمطت انهحاو ػُذ صيٍ انهحاوٌىضح ( 18 )شكم .1.6mm وطىل انمىط Sec 6 انؼاللت انبٍاٍَت بٍٍ انخٍاس ولطش َمطت انهحاو ػُذ صيٍ انهحاوٌىضح ( 19 )شكم .1.6mmوطىل انمىط 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 95 (( a انُخائح انُظشٌت b) ) انُخائح انؼًهٍت (C ) ٌىضح طىسة فىحىغشافٍت نهًمطغ انؼشضً نىطهت انهحاو انُمطً بمطب انخُكسخٍ (20 )شكم ػُذ انظشوف انًثهى نًخغٍشاث انهحاو ( TIG Spot )انًحًً بانغاص انخايم . 7xػُذ لىة حكبٍش ( 1.6mm وطىل لىط 130Amp نحاو وحٍاس ال6secصيٍ انهحاو ) 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 96 References [1] Stuart W. Gibson, "Advanced Welding", First Published by Macmillan Press LTD, London, 1997. [2] Society for American Metal, Metals Handbook, Vol.6, 9th Edition, Copyright, 1983. [3] Sindo Kou, "Welding Metallurgy", 2 nd 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” , 2 nd 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. http://www.mater.com2001/ http://www.mater.com2001/ http://www.millerwelds.com/ 98-84، الصفحة 2، العدد 4 مجلة الخوارزمي الهندسية، المجلد منى خضير عباس . د (2008) 9797 Simulation of Temperature Distribution in TIG Spot Welds of (Al-Mg) Alloy Using Finite Element Method Dr. Muna K Abbas* Dr.Abdul Hussain G. Al-Maliky** Ahlam Abid Ameer Alkhafajy** * Dept. of Production and Metallurgy Engineering ,University of Technology, Baghdad- Iraq **Dept. of Educational Technology , University of Technology, Baghdad- Iraq * E-mail : mukeab2005@yahoo.com (Received 11 Julay2006 ; accepted 24 September 2007) Abstract This research concern to analyse and simulate the temperature distribution in the spot welding joints using tungsten arc welding shielded with inert gas (TIG Spot) for the aluminum-magnesium alloy type (5052-O). The effect of and the quantity of the heat input that enter the weld zone has been investigated welding current, welding time and arc length on temperature distribution. The finite element method (by utilizing pr ogramme ANSYS 5.4) is presented the temperature distribution in a circular weld pool and the weld pool penetration (depth of welding) through the top sheet ,across the interface into the lower sheet forming a weld spot. A three dimensional (3-D) model has been constructed to study the temperature distribution and the depth or penetration of the weld spot. The results showed that the weld zone and heat affected zone (HAZ) suffer from high temperature variation caused by severe thermal cycle. The temperature reaches the highest value of the melt metal at the weld spot 698°C at weld current 130 Amp, weld time 6 sec and arc length 1.6 mm, then drops further away from the weld spot in the direction the base metal. Figuers were plotted to explain the results and to show the temperature distribution and its value in the weld spot and heat effected zone. mailto:mukeab2005@yahoo.com