Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
6
1
gregorian
2017
9
1
17
7
online
1
fulltext
fa
بهینه سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال غیرمتشابه آلیاژهای 5052AA و 6061AA برای دستیابی به ریزساختار و خواص مکانیکی بهینه
Optimization of friction stir welding parameters of dissimilar AA5052 and AA6061-T6 joint for achieving optimum microstructure and mechanical properties
فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک فرآیند حالت جامد است که در آن هیچگونه ذوبی صورت نمیگیرد. از این روش برای فلزاتی که قابلیت جوش پذیری پایینی دارند و جوش حاصل از آنها بوسیله روش های ذوبی کیفیت مناسبی ندارد، استفاده میشود. در این مقاله تاثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شامل سرعت دورانی، سرعت پیشروی، قطر شانه و قطر پین ابزار بر روی اتصال غیرمشابه آلیاژهای آلومینیوم 5052 به 6-T6061 بررسی شد. این پارامترها با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی بهینه سازی شدند. در ادامه شبیه سازی حرارتی فرآیند به کمک نرمافزار آباکوس انجام شد که نتایج توزیع دمایی با نتایج شبیه سازی تطابق خوبی داشتند. نتایج متالوگرافی و آزمون ریزسختی سنجی موید نتایج بدست آمده از تست کشش نمونه ها بودند. با افزایش سرعت پیشروی و کاهش سرعت دورانی، حرارت ورودی کاهش یافته و اندازه دانه ها در تمامی نواحی جوش کاهش یافت. ناحیه پسرونده تمامی نمونه ها دارای اندازه دانه کوچکتری نسبت به ناحیه پیشرونده بود که مربوط به خواص حرارتی آلیاژ 6061 (ضریب رسانش بالاتر و ظرفیت گرمایی پایینتر آن) بود که منجر به پیکهای دمایی پایینتر در این آلیاژ و نفوذ حرارتی بالاتر در آن شد. پارامترهای بهینه شامل سرعت دورانی برابر 1400 دور بر دقیقه، سرعت خطی برابر 80 میلیمتر بر دقیقه، قطر شانه برابر 15 میلیمتر و قطر پین برابر 3.5 میلیمتر بدست آمد. بیشترین استحکام کششی (227.5 مگاپاسکال)، همانطور که انتظار میرفت در جوش با پارامترهای بهینه بدست آمد.
Friction stir welding is a solid state process in which no fusion occurring on it. This method of welding is uses for metals that have low weldability or their fusion welds haven’t good quality. The effect of friction stir welding parameters, including rotational speed, linear speed, shoulder diameter and pin diameter on AA5052 to AA6061 dissimilar joints was studied in this paper. These parameters were optimized Using Taguchi method of Design of Experiments. then thermal simulation of process was done with ABAQUS software in which the temperature distribution results were in good agreement with the simulation results. The results of specimens tensile tests were confirmed by metallography and micro-hardness tests result. With increasing the linear speed and reducing the rotational speed, heat input reduced and grain size of all weld areas is decreased. The retreating side of all instances had a smaller grain size than advancing side. This is because of the thermal properties of 6061 alloy (higher conductivity and lower heat capacity), which leads to lower peak temperature and higher thermal diffusivity on that. The optimal parameters including rotational speed of 1400 rpm, linear speed of 80 mm/min, shoulder diameter of 15 mm and a pin diameter of 3.5 mm, was achieved. The maximum tensile strength of 228.3 Mpa achieved in rotation speed of 1400 RPM, linear speed of 80 mm/min, shoulder diameter of 15 mm and pin diameter of 3.5 mm.
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی,شبیهسازی حرارتی,خواص مکانیکی,طراحی آزمایش تاگوچی,آلیاژهای غیرمشابه
Friction Stir Welding,thermal simulation,mechanical properties,Taguchi method,Dissimilar Alloys
20
30
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19219-1&slc_lang=fa&sid=15
Alireza
Fallahi Arezoudar
علیرضا
فلاحی آرزودار
100319475328460067799
100319475328460067799
No
دانشیار گروه آموزشی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
Akbar
Hosseini
اکبر
حسینی
100319475328460067798
100319475328460067798
Yes
مربی گروه آموزشی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران