بررسی و بهینهسازی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ورقهای آلومینیوم ۵۰۱۰ به آلومینیوم ۶۰۶۱

هدف این پژوهش، امکانسنجی اتصال آلیاژهای غیرهمجنس آلومینیوم ۶۰۶۱ و آلومینیوم ۵۰۱۰ به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی میباشد. در ابتدا تعداد ۹ آزمایش با هدف طراحی بهینه هندسه پین ابزار انجام میشود. این آزمایشها با سه هندسه پین استوانهای، مثلثی و مربعی و تحت شرایط مختلفی از پارامترهای ورودی فرایند انجام شده است. نتایج بهدستآمده نشان داد که پین با هندسه مربعی سبب رسیدن به بیشترین مقدار استحکام کششی، سختی و کشآمدگی شده است. تمامی مراحل اجرای فرایند در نرمافزار المان محدود شبیهسازی و نتایج بهدستآمده بررسی شد. مرحله دوم آزمایشها با هدف بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی جوش و عمق غوطهوری بر استحکام کششی، سختی و کشآمدگی و انتخاب ترکیب بهینهای از پارامترها که سبب بیشترین مقدار ممکن خواص مکانیکی شوند، طراحی و اجرا شده است. در این مرحله، از روش طراحی مرکب مرکزی استفاده و جهت ایجاد مدل دقیق از خواص مکانیکی و انتخاب پارامترهای بهینه، شبکههای عصبی مصنوعی با الگوریتم اجتماع ذرات ترکیب شده است. نتایج بهدستآمده نشان داد که شبکه عصبی با ساختار ۳-۱۱-۳ کمترین خطا را در پیشبینی خواص مکانیکی خواهد داشت. همچنین نتایج بهینهسازی نشان داد که سرعت چرخشی ابزار ۸۰۰ دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ۶۰ میلیمتر بر دقیقه و عمق غوطهوری ۲/۰ میلیمتر، جوابهای بهینهای است که سبب رسیدن به استحکام کششی، سختی و کشآمدگی مطلوب خواهد شد.

Keywords:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی , آلیاژهای آلومینیوم ۵۰۱۰ و ۶۰۶۱ , شبیهسازی المان محدود , بهینهسازی