بهینه‌سازی چند منظوره پارامترهای سینماتیکی ابزار در جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی آلیاژ 7075-Al و 6061-Al با RSM

Abstract

بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی همچون سرعت خطی و دورانی ابزار می‌تواند در تغییر خواص جوش موثر واقع گردد. در این تحقیق جوشکاری دو ورق از دو آلیاژ آلومینیوم 7075-Al و 6061-Al، به همدیگر بر اساس روابط تئوری و شبیه‌سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفت. شبیه‌سازی خصوصیات تماس قطعه‌کار با ابزار با استفاده از الگوریتم‌های تماسی موجود در نرم افزار Ansys انجام گردید. از مدل المان محدود، سرعت دورانی و خطی ابزار به عنوان متغیرهای طراحی انتخاب و با روش الگوریتم ژنتیک و روش سطح پاسخ، بهینه‌سازی چند هدفه برای کمترین دمای ابزار و تنش پسماند در قطعه با قطرهای مختلف ابزار اجرا گردید. تحلیل پارامتریک از فرایند جوشکاری اصطکاکی–اغتشاشی با پین رزوه‌دار و بدون رزوه نشان می‌دهد که گرمای تولیدی متناسب با سرعت دورانی ابزار بوده و نسبت معکوس با سرعت خطی ابزار دارد. انتخاب ابزاری به قطر 20 میلی‌متر کمترین تنش پسماند در قطعه‌ را نتیجه می‌دهد. همچنین با افزایش سرعت حرکت طولی یا خطی ابزار، منحنی‌های دمایی فشرده‌تر شده واثر رزوه در ابزار بر روی حرارت تولیدی در حالات با حرارت ورودی کمتر، بیشتر نمایان می‌شود.