۵-۲- مکان والگوی اولین زوال:
ازآنجا که درنظرگیری غیرایزوتروپی باعث بهبود پیش بینی ها شد، دراینجا تنها نمونه های غیرایزوتروپیک مورد بحث قرارگرفته وبا نتایج آزمایشگاهی در [۷] مقایسه شده اند:
نتایج آزمایشکاهی نمونه ۶۱۱۱-T4(SG) نشان داد که زوال درخط جوش ودرقسمت پسرو ناحیه جوش وموازی با خط جوش اتفاق افتاده است هرچند خط جوش دروسط خود دارای کمترین ضخامت است واین نشان می دهد که فلزجوش دارای ترکیبات یکسانی نبوده ودرقسمت پسرو دارای استحکام کمتری نسبت به قسمت پیشرو است، اما نتایج شبیه سازی شده نشان دهنده زوال درمرزبین فلزپایه وخط جوش به سمت فلزپایه وعمود برخط جوش می باشد (شکل (۵-۳)). البته به دلیل آنکه با وجود تفاوت نه چندان زیاد بین نمودارهای سختی فلزپایه وناحیه جوش، سطح عمومی نمودارحدشکل دهی ناحیه جوش بالاترازسطح نمودارحد فلزپایه درقسمت کرنش های فرعی مثبت است، لذا شروع زوال درفلزپایه درحالت شبیه سازی شده می تواند به همین دلیل باشد. دیگر دلیل این اختلاف بین نتایج آزمایشگاهی وشبیه سازی شده می تواند بیان ضعیف خواص متالورژیکی ومکانیکی ناحیه جوش وخصوصا درنظرگیری ناحیه تردتر تحت تاثیر حرارت درگرده جوش باشد. البته بیان ضعیف هندسه خط جوش که باعث ایجاد تمرکز تنش درمرز می شود هم بی تاثیر نمی باشد ونکته قابل توجه آن است که بدلیل همگن بودن خواص ناحیه جوش، عملا تفاوتی بین ناحیه پسرو وپیشرو درشبیه سازی قائل نبوده وزوال به صورت متقارن دیده می شود.
هردو نتایج آزمایشگاهی وشبیه سازی شده نمونه ۶۱۱۱-T4(DG) نشان دهنده زوال درقسمت پسرو ناحیه جوش می باشند (شکل(۵-۴)). اما مثل نمونه (SG) وبه همان دلایل ذکرشده، زوال درآزمایش به صورت موازی با خط جوش اما درشبیه سازی عمود برخط جوش می باشد. به نظر می رسد دلیل این رخداد، کمتربودن چکش خواری وهمچنین سطح نمودارحدشکل دهی ناحیه جوش نسبت به فلزات پایه می باشد که البته بدلیل تماس زودترسمبه با فلزضخیم تروهمچنین وجود تمرکزتنش درمرزجوش بافلزپایه، زوال درقسمت پسرو جوش یعنی محل اتصال با فلزضخیم تراتفاق افتاده است.
نتایج شبیه سازی شده درنمونه ۵۰۸۳-H18(SG) مشابه با نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که زوال درنقطه ای درامتداد حلقوی تغییرشکل داده ورق ودرجایی که سمبه آخرین تماس رابا ورق دارد به صورت عمود برخط جوش اتفاق می افتد (شکل (۵-۵)). براساس نتایج مدل سازی، زوال درفلزپایه شروع می شود ودلیل آن این است که فلزپایه هم دارای چکش خواری وهم سطح نمودارحدشکل دهی کمتری درمقایسه با فلزجوش می باشد.
نتایج مدل سازی وآزمایشگاهی نمونه ۵۰۸۳-H18(DG) نشان دادند که زوال درفلزضعیف تر(نازک تر) وعمود برخط جوش اتفاق می افتد (شکل(۵-۶)). البته شکل های (۴-۳) و(۴-۴) نشان می دهند که تفاوت چندانی بین نمودارهای سختی وحدشکل دهی ورق های ضخیم ترونازک تروجود ندارد اما به نظر می رسد بدلیل کمتربودن جریان تنش درفلزضخیم تر، زوال درفلزنازک تراتفاق افتاده است.
نتایج شبیه سازی شده نیزهمانند نتایج آزمایشگاهی برای نمونه ۵۰۸۳-O(SG) نشان دادند که زوال به صورت حلقوی ودرجایی که سمبه آخرین تماس را با ورق ها دارد اتفاق می افتد (شکل(۵-۷)). نتایج مدل سازی نشان داد که زوال ازفلزات پایه شروع می شود ودلیل این امربیشتر بودن چکش خواری فلزجوش درمقابل فلزپایه می باشد.
نتایج آزمایشگاهی وشبیه سازی شده نمونه DP590(SG) نیزنشان دادند که زوال بر روی خطی نزدیک مرزفلزپایه وناحیه جوش وموازی با خط جوش اتفاق افتاده است اما درشبیه سازی این خط درون ناحیه جوش بوده درحالی که درآزمایش این خط بیرون ازناحیه جوش می باشد (شکل (۵-۸)). نتیجه حاصله ازشبیه سازی، بدلیل کمتربودن چکش خواری ناحیه جوش درمقایسه با فلز پایه می باشد. اما دلیل این اختلاف می تواند درنظرگیری ناحیه ضعیف تر وتردترتحت تاثیرحرارت درناحیه گرده جوش با خواص یکسان باشد.
شکل (۵-۳): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در۶۱۱۱-T4(SG) درتست کشش کروی.
شکل (۵-۴): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در۶۱۱۱-T4(DG) درتست کشش کروی.
شکل (۵-۵): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در۵۰۸۳-H18(SG) درتست کشش کروی.
شکل (۵-۶): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در۵۰۸۳-H18(DG) درتست کشش کروی.
شکل (۵-۷): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در۵۰۸۳-O(SG) درتست کشش کروی.
شکل (۵-۸): نتایج حاصله آزمایشگاهی وشبیه سازی شده (مدل C وغیرایزوتروپیک) ازاولین رخداد
زوال در DP590 (SG)درتست کشش کروی.
بنابراین آنچه مسلم است هرچه خط جوش دقیق ترمدل سازی شود، نتایج بهتری نیزدر شبیه سازی ها به ماخواهد داد اما اگربه جدول (۵-۱) مراجعه شود دیده می شود که تفاوت چندانی بین نتایج مدل های B وC وجود ندارد. بنابراین به صرفه نخواهد بود که با صرف هزینه هایی که درقسمت تئوری (بحث قانون ترکیب) توضیح داده شد، درپی یافتن خواص دقیق ترناحیه جوش باشیم اما ازجهت دیگر، طبق آنچه توضیح داده شد، پیش بینی دقیق ترمکان اولین زوال درگرو بیان دقیق ترترکیبات وخواص ناحیه جوش وخصوصا ناحیه تحت تاثیرحرارت است. بنابراین هرچه خواص متالورژیکی ومکانیکی ناحیه جوش وخصوصا ناحیه تحت تاثیرحرارت به صورت دقیق تری بیان شوند، می توانند ما را درپیش بینی بهترمکان وزمان اولین رویداد زوال یاری کنند.
یکی دیگر ازپارامترهای موثردرشکل دهی TWB ها، نسبت ضخامت دوورق متصل به هم می باشد که به صورت نسبت ضخامت ورق ضخیم تربه ورق نازک ترتعریف می شود. دراین قسمت، با مقایسه بیشینه حدشکل دهی دردوفلز۶۱۱۱-T4 و۵۰۸۳۳-H18 در دوحالت مختلف SG و DG ودرصد کاهش این مقداردرجدول (۵-۳)، مشاهده می شود که درهردو فلزپایه، بدلیل ایجاد تمرکزتنش بیشتر، توزیع ناهمگون وغیرمتقارن مواد دردوطرف خط جوش و پیچیدگی ترکیبات ناحیه جوش درواقعیت، با کاهش حدشکل دهی موجه هستیم. البته این کاهش درفلز۵۰۸۳-H18 کمترازفلز۶۱۱۱-T4 بوده است.
جدول (۵-۳): نسبت ضخامت ودرصد کاهش بیشینه حدشکل دهی.
LDH decrease (%),simulation
LDH decrease (%),experiment
Thickness ratio
Material
۳۸٫۹۲
۲۹٫۰۵
۱٫۷۳