بررسی انتقال حرارت در فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به روش تجربی و عددی

در فرایندهای جوشکاری حرارت ایجاد شده درحین جوشکاری باعث تغییرات ساختاری و خواص فیزیکی و مکانیکی در منطقه جوش می شود. از این رو آشنایی با نحوه انتقال حرارت و توزیع دما در منطقه جوش به منظور پیش بینی و آگاهی از تغییرات ساختاری و مکانیکی ایجاد شده بعد از جوشکاری یک مسئله مهم و با ارزش به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق بررسی مسئله انتقال حرارت در فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. برای این منظور مسئله انتقال حرارت به روش های تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تجربی انتقال حرارت تغییرات دما در چند نقطه اندازه گیری شد. برای شبیه سازی انتقال حرارت از روش المان محدود استفاده شده و اصطکاک موجود بین ابزار و قطعه کار با شار حرارتی جایگزین شد. شبیه سازی دو بعدی به منظور تاثیرات شرایط مرزی بر بیشینه دما و شبیه سازی سه بعدی با در نظر گرفتن ابزار به منظور بررسی بازده حرارتی صورت گرفت. شبیه سازی سه بعدی با منبع حرارتی در حال حرکت برای مقایسه نتایج شبیه سازی با داده های تجربی انجام گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که تغییرات شرایط مرزی می تواند تا ۲۷۲درجه سانتی گراد بر بیشینه دما تاثیربگذارد، همچنین بازده حرارتی ۸۰% به دست آمد و مشاهده گردید که نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی تطابق خوبی دارد.

Keywords:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی , انتقال حرارت , آلومینیوم ۵۰۸۶