تحلیل اثر سرعت خطی و دورانی ابزار جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر جریان مواد اتصال T شکل آلیاژ آلومینیوم 6061

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه مازندران، مازندران، ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران، ایران

چکیده

افزایش استحکام و توسعه سازه­های هوایی از دیرباز مورد توجه محققان بوده است. در این مقاله به منظور بررسی اتصال T شکل فلز آلیاژ آلومینیوم 6061 با استفاده از فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نمونه های آزمایشگاهی ساخته شدند و همچنین شبیه سازی نرم افزاری برای آگاهی از مقادیر مناسب اثرات دینامیکی ابزار و درک بهتر از تولید و توزیع گرما در فرایند جوشکاری با استفاده از نرم افزار تجاری Fluent انجام شد. به همین منظور اتصال آلومینیوم 6061 با سرعت­های خطی و سرعت­های دورانی مختلف ابزار مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به پارامترهای انتخاب شده در این فرآیند مستحکم ترین اتصال در سرعت دورانی 1600 دور بر دقیقه و سرعت خطی 68 میلیمتر بر دقیقه بدست آمد. محل شکست تمامی نمونه های تست کشش، در سمت زائده T شکل آلومینیوم قرار داشت. عمده عیوب داخلی ایجاد شده در درون اتصالات عیب تونلی بود که با افزایش گرمای ورودی و سرعت خنک شوندگی همزمان به منطقه اتصال، ازبین رفتند. بیشینه استحکام تولید شده در این آزمایشات 188 مگاپاسکال می­باشد که نزدیک به استحکام فلز پایه­ی آلومینیومی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Elyasi M., Aghajani Derazkola H.  and Hossinzadeh M., Study on joint zone Microstructure Evolution and Hardness in Friction Stir welding of AA1100 Aluminum alloy to A441 AISI steel. Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No.14, pp. 97-107, 2015.
[2]  Elyasi M., Aghajani Derazkola H. and Hossinzadeh M., Effects of friction stir welding parameters on mechanical quality of AA1100 aluminum alloy to A441 AISI steel joint. Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No.4, pp. 251-261, 2015.
[3]  Aghajani Derazkola H., Jamshidi Aval H. and Elyasi M., Analysis of process parameters effects on dissimilar friction stir welding of AA1100 and A441 AISI steel. Science and Technology of Welding and Joining, Vol. 20, No.7, pp. 553-562, 2015.
[4]  Đurđević A., Živojinović D., Grbović A., Sedmak A., Rakin M., Dascau H. and Kirin S., Numerical simulation of fatigue crack propagation in friction stir welded joint made of Al 2024-T351 alloy. Engineering Failure Analysis. Vol. 58, pp. 477–484, 2015.
[5]  Fratini L., Buffa G., Micari F. and Shivpuri R., on the material flow in FSW of T-joints: Influence of geometrical and tecnological parameters. International Journal of Advance Manufacturing and Technology, Vol. 44, pp. 570–578, 2009.
[6]  Buffa G., Fratini L., Micari F. and Shivpuri R., Material Flow in FSW of T-joints: Experimental and Numerical Analysis. International Journal of Material Forming, Vol. 1, pp. 1283 –1286, 2008.
[7]  Donati L., Tomesani L. and Morri A., structural T-joint produced by means of friction stir welding (FSW) with filling material. International Journal of Material Forming, Vol. 2, pp. 295–298, 2009.
[8]  Astarita A., Squillace A., Scala A. and Prisco A., On the Critical Technological Issues of Friction Stir Welding T-Joints of Dissimilar Aluminum Alloys. Journal of material engineering and performance, Vol. 21, pp. 1763–1771, 2012.
[9]  Zhou G., Yang X.Q., Cui L., Zhang Z.H., and Xu X.D., Study on the Microstructures and Tensile Behaviors of Friction Stir Welded T-joints for AA6061-T4 Alloys. Journal of material engineering and performance, Vol. 21, pp. 2131–2139, 2012.
[10] Krasnowski K., Experimental Study of FSW T-joints of EN-AW 6082-T6 and Their Behaviour under Static Loads, university of petroleum and minerals. Arabian Journal for Science and Engineering,  Vol. 39, No.12, pp 9083-9092, 2014.
[11] Doos Q. M. and Makki K. S., Defects Analysis of Tee-Section Welding Using Friction Stir Welding Process of Aluminum. Journal of Engineering, Vol. 20, No. 10, pp. 120-129, 2014.
[12] Aghajani Derazkola H., Habibnia M. and Jamshidi Aval H., Study on Frictional Heat Behavior and Material Flow during Friction Stir Welding Of AA1100 Aluminum Alloy. Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, Issue 14, pp. 251-261, 2015.
[13] Aghajani Derazkola H. and Simchi A., Experimental and thermomechanical analysis of friction stir welding of poly(methyl methacrylate) sheets. Science and Technology of Welding and Joining, Vol. 23, No.3, pp. 209-218, 2018.
[14] Aghajani Derazkola H. and Elyasi M., Experimental and thermomechanical study on FSW of PMMA polymer T-joint. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 97, pp. 1445-1456, 2018.
[15] Aghajani Derazkola H. and Simchi A., Experimental and thermomechanical analysis of the effect of tool pin profile on the friction stir welding of poly(methyl methacrylate) sheets. Journal of Manufacturing Processes, Vol. 28, pp. 412-423, 2018.
[16] Aghajani Derazkola H. and Khodabakhshi F., Underwater submerged dissimilar friction-stir welding of AA5083 aluminum alloy and A441 AISI steel. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 102, No.9-12,  pp. 4383-4395, 2019.
[17] Aghajani Derazkola H. and Simchi A., An investigation on the dissimilar friction stir welding of T-joints between AA5754 aluminum alloy and poly(methyl methacrylate). Thin-Walled Structures, Vol. 135, pp. 376-384, 2019.