مطالعه عددی و مدل سازی ریاضی تاثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی خواص مکانیکی و متالوژیکی ناحیه جوش

این تحقیق به شبیه سازی اثر فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی مقاومت مکانیکی ورق آلومینیومی ، با زمینه چند لایه آلومینیوم و کامپوزیت الیافی کربن یا شیشه با زمینه آلومینیومی پرداخته است . ابتدا ورق آلومینیوم در ابعاد مشخص با نرم افزار المان محدود انسیس شبیه سازی می شود. سپس بر روی آلیاژ آلومینیوم عملیات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با استفاده از یکی از پارامترهای تحقیق از جمله سرعت یا عمق نفوذ ابزار انجام و بررسی می شود. طبق نتایج پژوهش با شروع حرکت پین ، مقدار تنش اعمالی به صفحه کاهش می یابد. بنابراین کاهش سرعت حرکت خطی پین و افزایش سرعت دورانی آن باعث می شود تا فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روند بهتری را طی کند و با شروع حرکت پین ، مقدار جابه -جایی ذرات صفحه کاهش می یابد. با بررسی ذرات دیده شد که حرکت پین در طول صفحه یک منطقه اغتشاشی را در صفحه ایجاد می کند. مشاهده شده است که با اعمال تنش توسط پین ، ذراتی که در منطقه HAZ هستند نیز جابه جایی داشته و متناسب با مسیر حرکت از سطح بالایی منطقه جوشکاری وارد شده و از سطح پایین آن خارج می شوند. شرایط اولیه مواد، یعنی شرایط انجام فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می تواند بر ساختارهای نهایی و خصوصیات مکانیکی آلیاژ جوش داده شده تاثیر بسزایی داشته باشد. در سرعت چرخشی ۳۵۵ با افزایش سرعت خطی از ۳۵به ۸۰ ، بیشینه دما از ۷۷۶ به ۷۵۴ کلوین کاهش پیدا می کند و در سرعت خطی ۳۵ با افزایش سرعت چرخشی از ۳۵۵ به ۵۶۰ دمای بیشینه از ۷۷۶ به ۷۹۵ کلوین می رسد.

Keywords:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی , خواص مکانیکی , خواص متالوژیکی , آلیاژ آلومینیوم.