تحلیل سه بعدي پراکندگی تنش در ورقهاي نازك جوشکاري به روش اصطکاکی اغتشاشی
پراکندگی تنش در ورقهاي نازك جوشکاري به روش اصطکاکی اغتشاشی
پیشرفت صنایع مختلف و نیازهاي جدید و روز افزون بشر موجب شده تا محققان و صنعتگران به سمت استفاده از روشهاي جدید تولید براي دستیابی هرچه سریعتر به محصولات مورد نیاز پیش روند. FSW که مخفف عبارت Friction Stir Welding است، یک شیوه ي نسبتا جدیدي است که در سال ١٩٩١توسط TWIبه عنوان یک روش جدید جوشکاري حالت جامد ابداع شد. این روش ابتدا براي جوشکاري آلیاژهاي آلومینیومی که به روش هاي سنتی قابل جوشکاري نبودند یا به سختی جوش می خوردند به کار برده شد. از جمله این آلیاژها، سري ۷xxxو ۲xxxهستند که در صنایع هوا فضا کاربرد زیادي دارند. استفاده از جوشکاري اصطکاکی اغتشاشی براي اتصال ورق هاي آلومینیومی و فولادي پر کاربرد در صنایع خودرو، در میان این روشهاي جدید بسیار مورد توجه قرار گرفته است. علت این امر، توانایی FSW در تولید جوش هایی با کیفیت بالا و مزایاي منحصر بفرد می باشد. این فرایند نوین جوشکاري یک روش جوشکاري حالت جامد است. ایده ي ابتدایی FSW بسیار ساده میباشد. یک ابزار غیرمصرفی چرخان با طراحی خاص شامل پین و شولدر در ابتداي خط اتصال دو ورق مورد جوشکاري قرار می گیرد. این ابزار استوانه اي با سرعت چرخشی زیاد و نیروي متناسب رو به پایین در لبه دو قطعه حرکت می کند. لبه قطعات بر اثر حرارت حاصل از اصطکاك خمیري شده و ابزار در حال چرخش ، مواد خمیري را به هم زده و جلو می رود. به این ترتیب عمل جوشکاري بین دو قطعه انجام می شود. از جمله مواردي که بر میزان تنش رخ داده شده تاثیر می گذارد، می توان به پارامتر هاي سرعت پیشروي و سرعت دورانی پین اشاره کرد. همچنین با کمتر شدن ضخامت ورق احتمال رخ دادن کمانش در ورق افزایش می یابد. امروزه جوشکاري اصطکاکی اغتشاشی به عنوان یک روش برتر براي پیوند دادن سطوح منحنی، مقاطع با ضخامت هاي متفاوت و اجسامی که از مواد فلزي متفاوت تشکیل شده اند، مطرح است. این فرایند جوشکاري را می توان براي انواع اتصال هاي لب به لب لبه روي هم تی شکل و سپري استفاده کرد. این روش جوشکاري تاکنون جاي خود را در صنایع هوایی و راه آهن باز کرده و در صنایع خودروسازي نیز به سرعت رو به گسترش است. در این پروژه مدل ریاضی این روش جوشکاري در ورق ضخامت پایین بررسی می شود. همچنین میزان تنش هاي پسماند، مقدار اعوجاج ایجاد شده در قطعه و همچنین تاثیر طراحی پارامترهاي موثر بر این روش جوشکاري )سرعت چرخشی و سرعت پیشروي ابزار و قطر پین و قطر شولدر( مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین امکان بروز پدیده کمانش در حین و یا پس از اتمام جوشکاري بررسی میگردد.
(بیشتر…)
