شبیه سازی المان محدود جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی و تاثیر پارامترهای موثر بر آن در آلیاژ 6061 آلومینیوم

Abstract

فرایند جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی (FSW) یک فرایند جوشکاری در حالت جامدمی باشد که در آن حرارت به وسیله اصطکاک ایجاد شده، بین ابزار جوشکاری و قطعه کار ایجاد می‌شود. مقدار حرارت ایجاد شده به طور مستقیم بر ساختار متالورژیکی، کیفیت جوش، تنش باقیمانده و اعوجاج ناشی از حرارت در قطعه، اثرگذار است.موفقیت این فرایند جوشکاری در گرو کنترل مناسب دمای ماکزیمم در طول فرایند جوشکاری می باشد. امروزه حل عددی این فرایند می تواند کمکی باشد برای پیش بینی، فهم فرایند، آنالیز ریز ساختار، تنش باقیمانده و همچنین کنترل فرایند، بویژه فرایند رباتیک FSW که پیش بینی دما بسیار پر اهمیت و سودمند است. هدف از این پژوهش، مطالعه و پیش بینی میزان حرارت لحظه ای ایجاد شده در یک صفحه آلومینیوم آلیاژی جوش شده به روش FSW می باشد. به این منظور یک مدل سه بعدی به روش اجزا محدود با استفاده از نرم افزار LS-Dyna بسط داده شد و سیکل های حرارتی که در طول جوشکاری بر روی آلیاژ 6061 آلومینیوم ایجاد شده بدست آمد. پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش شامل پارامترهای فرایند مانند سرعت خطی حرکت و سرعت چرخش پین بوده است. در نهایت نتایج حاصل از حل عددی با نتایج عملی مقایسه و تصدیق گردید.