شبیه سازی عددی رفتار جریان مواد در کل فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با استفاده از روش رهگیری ذرات در جریان مذاب و توزیع دما

فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) یک روش جدید برای جوشکاری فلزات و آلیاژهای مختلف در شرایط جامد است و در مواردی به کار می رود که لازم است، فلز اولیه خواص خود را تا جایی که ممکن است، حفظ نماید. این روش اغلب برای جوشکاری آلومینیوم به کار می رود و به ویژه برای قطعات بزرگی که بعد از عملیات حرارتی تنش زدایی حرارتی آن ها دشوار است، مناسب می باشد. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود در نرم افزار ABAQUS، به مطالعه جریان مواد در فرایند جوشکاری صاطکاکی اغتشاشی با روش رهگیری ذرات پرداخت شد. این رهگیری با سه سرعت دورانی 400، 550 و 700 دور در دقیقه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین تنش وارده از ابزار به صفحه در زمانی است که پین شروع به حرکت خطی نکرده است. همچنین مشاهده شده است که با شروع حرکت مقدار جابه جایی و سرعت ذرات کاهش می یابد. بنابراین کاهش سرعت حرکت خطی پین و افزایش سرعت دورانی آن باعث می شود تا فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روند بهتر را طی کند. این امر سبب می شود مقدار اغتشاش در قسمت جوشکاری افزایش یابد و فرآیند با کیفیت بهتری رخ دهد. همچنین با بررسی توزیع دما مشاهده شده است که بیشینه دمای اندازه گیری شده در سمت پیشروی پین نسبت به سمت عقب جوشکاری بیشتر است و حتی این پدیده ممکن است منجر به توزیع غیرهمگن ریزساختارها شود.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، ذرات ردیاب ، آلومینیوم 5086 ، مدل سازی المان محدود