شبیه سازی پارامترهای فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و تاثیر آن بر استحکام آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ جوشکاری شده

روش های نوین در جهت اتصال قطعات توسعه داده شده است. در مقاله حاضر، با استفاده از شبیه سازی یک مدل المان محدود از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با به کار بردن مدل حرارتی اشمیت و استفاده از معادلات این مدل حرارتی به جای شبیه سازی پین و شولدر فرایند اصطکاکی اغتشاشی، حرارت اصطکاکی به صورت عددی مدل شده و با استفاده از سابروتین دی فلاکس توسط کد فورترن به اباکوس اعمال می گردد. از مزایای این روش عدم نیاز به شبیه سازی ابزار شولدر و پین بوده و باعث کاهش قابل توجه زمان تحلیل با نتایج قابل قبول می گردد. در این روش توزیع دما توسط فرمول های مدل حرارتی به قطعه کار اعمال شده و عدم مدل سازی حرکت ابزار و اصطکاک ابزار در قطعه باعث می گردد مدل سازی جریان پلاستیک حول ابزار به صورت دقیق صورت نپذیرد هر چند کرنش های پلاستیک را جهت اعمال به نمونه تست کشش می توان به درستی به دست آورد. استفاده از آنالیز غیر مستقیم به جای آنالیز لاگرانژ اویلری در پژوهش حاضر مدل سازی مناسبی از فرایند اصطکاکی اغتشاشی را به همراه داشته و یک روش حل مناسب با زمان تحلیل کوتاه تر امکان ایجاد خطا در روش های دیگر را به حداقل می رساند. به منظور تاثیر پارامترهای سرعت پیشروی و دورانی ابزار بر استحکام آلیاژ نمونه در اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی از سه سرعت پیشروی ۲۲، ۴۵ و ۷۵ میلی متر در دقیقه و سرعت های دورانی ۱۲۰۰، ۱۴۰۰ و ۱۶۰۰ دور در دقیقه استفاده و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی فرایند به نمونه استاندارد شبیه سازی تست کشش اعمال شده و نمودارهای تنش-کرنش از نمونه شبیه سازی شده به دست آمد و مقادیر استحکام محاسبه شد. نتایج نشان داد، حداکثر استحکام تسلیم ۱۵۱ مگاپاسکال و مقاومت کششی نهایی ۳۰۱ مگاپاسکال برای پارامترهای بهینه سرعت چرخش ابزار۱۴۰۰ دور در دقیقه و سرعت پیشروی ۲۲ میلی متر در دقیقه بوده است.

کلیدواژه ها:

آلیاژ آلومینیم ، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی ، خواص مکانیکی