شبیه سازی فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم 6061

فرآیند جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی (FSW) یک فرآیند جوشکاری در حالت جامد است که با حرکت چرخشی ابزار و حرکت خطی آن در طول درز جوش باعث ایجاد اصطکاک بین ابزار و ماده می شود و باعث می گردد ماده سیلان پیداکرده و درز جوش را پر کند. مقدار حرارت ایجادشده به طور مستقیم بر ساختار متالورژیکی، کیفیت جوش، تنش باقیمانده و اعوجاج ناشی از حرارت در قطعه، اثرگذار است. بنابراین به دست آوردن توزیع دما در حین انجام فرآیند بسیار حائز اهمیت می باشد. برای شبیه سازی توزیع دما توسط نرم افزار آباکوس ابتدا حرارت تولید شده بر اثر اصطکاک و تغییر شکل پلاستیک فرمولبندی و محاسبه گردیده است. پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش شامل پارامترهای فرآیند مانند سرعت خطی حرکت، سرعت چرخش ابزار و قطر شانه ابزار و قطر پین برای آلومینیوم T6-6061 بوده است. در نهایت نتایج حاصل با نتایج عملی مقایسه و تصدیق گردید. نتایج مطابقت قابل قبولی را بین داده های آزمایش تجربی و آنالیز المان محدود نشان می دهد. براساس نتایج، محدوده انتخابی سرعت ابزار برای توزیع حرارت در فرآیند باید به گونهای باشد که ماکزیمم دما در قطعه برای نرم کردن آن جهت ایجاد تلاطم کافی بوده و از سویی باعث ذوب فلز نگردد تا بتوان خواص آلومینیوم را بهتر حفظ کرد.از طرفی تاثیرات قطر و ارتفاع پین در تولید حرارت در برابر حرارت تولیدی در اثر تغییر قطر شانه ابزار کم بوده و بیشترین میزان حرارت تولیدی به دلیل کار اصطکاکی ناشی از شانه ابزار می باشد.

Keywords:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی , آنالیز المان محدود , توزیع حرارت