تحليل مقارن للأداء الحراري والإجهادات المتولدة في لحامي TIG و MIG باستخدام المحاكاة العددية

الملخص

الهدف من هذه الدراسة هي إجراء مقارنة علمية شاملة بين طريقتي اللحام (TIG)  و(MIG) من حيث السلوك الحراري، وكفاءة نقل الطاقة إلى المعدن، وتأثير كل طريقة على المعدن الأساسي المصنوع من فولاذ متوسط الكربون من نوع (AISI 1045)  اعتمدت الدراسة على تحليل نظري مدعوم بمحاكاة حرارية عددية ثلاثية الأبعاد باستخدام منصة SimScale، وذلك لفهم توزيع درجات الحرارة عبر الوصلة الملحومة وتحديد حجم وتأثير كل من منطقة الانصهار والمنطقة المتأثرة حراريا.

تم تحديد القيم الحرارية النموذجية مثل الجهد الكهربائي، شدة التيار، وسرعة اللحام بالاستناد إلى بيانات منشورة في قواعد بيانات علمية موثوقة مثل ScienceDirect وResearchGate. أظهرت النتائج أن طريقة اللحام   MIG تنتج طاقة حرارية أعلى بنسبة تقارب 30% مقارنة بلحام  TIG، مما يؤدي إلى زيادة عمق الانصهار واتساع المنطقة المتأثرة حراريا. بينما أظهر لحام TIGدقة أعلى في تركيز الحرارة وتشوهات حرارية أقل، مما يجعلها مناسبة للعمل الدقيق والتطبيقات التي تتطلب جودة عالية.

تشير هذه الدراسة إلى أن اختيار طريقة اللحام المثلى يعتمد على نوع التطبيق الصناعي ومتطلبات الطاقة الحرارية وجودة السطح، كما تبرز أهمية المحاكاة العددية في تحليل وتوقع السلوك الحراري قبل تنفيذ العمليات الفعلية. وتُعد النتائج التي تم الحصول عليها خطوة أساسية نحو تطوير نماذج أكثر تكاملاً بين التحليل الحراري والخواص الميكانيكية في دراسات اللحام المستقبلية.