در این تحقیق تاثیر دمای آب و سرعت جوشکاری بر میزان تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری لوله‌های انتقال نفت و گاز در زیر آب، مورد بررسی قرار گرفته است. متد ارائه شده در این مقاله بر اساس اختلاف بازده انرژی و اگزرژی در فرآیند جوش می‌باشد. این اختلاف، بیانگر تولید انتروپی (بازگشت‌ناپذیری) در خلال جوشکاری است و چون تنش‌های پسماند از مهمترین دلایل بازگشت‌‎ناپذیری می‌باشند، لذا اختلاف دو بازده می‌تواند معیاری از چگونگی تغییرات تنش‌های پسماند باشد. این اختلاف منتهی می‌شود به پارامتری که آن را تولید انتروپی بی‌بعد شده می‌نامیم. در این راستا پس از تعریف بازده انرژی و اگزرژی برای فرآیند جوشکاری زیر آب، تاثیر دمای آب بر تنش‌های پسماند جوشکاری در سرعت‌های مختلفی از جوشکاری مورد بررسی قرار گرفته است. از سویی دیگر برای دست‌یابی به دمای بهینۀ آب، پارامتری به صورت نسبت بازده اگزرژی به بازده انرژی تعریف شده و نشان داده شده که این پارامتر می‌تواند به عنوان معیاری برای محاسبۀ دمای بهینۀ آب، در فرآیند جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نشان می‌دهد بازده انرژی با افزایش دمای آب کاهش و بازده اگزرژی، افزایش می‌یابد. در حالی که افزایش سرعت، هر دو بازده را افزایش می‌دهد. همچنین اختلاف دو بازده با افزایش دما کاهش می‌یابد که بیانگر کاهش تنش‌های پسماند (و تولید انتروپی) خواهد بود. در سرعت‌های بالاتر، در اثر افزایش دمای آب، تنش‌های پسماند کاهش بیشتری دارد، لذا از گرمایش موضعی قطعه می‌توان به عنوان روشی سودمند در جهت کاهش تنش‌های پسماند جوشکاری در زیر آب بهره برد که البته میزان تاثیرگذاری این گرمایش در سرعت‌های بالای جوشکاری، بیشتر خواهد بود. در این مقاله برای لولۀ مورد بحث، میزان دمای بهینه، 300 کلوین محاسبه شده است. نظر به میزان بالای صحت نتایج و سهولت متد ارائه شده، این شیوۀ بررسی تنش‌های پسماند، می‌تواند جایگزین مناسبی برای بسیاری از روش‌های مرسوم گردد.

کلمات کلیدی