بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند بر خواص مکانیکی اتصالات در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از مهم ترین فناوری های اتصال حالت جامد است که به دلیل قابلیت اتصال مواد مشابه و غیرمشابه، کاهش برخی عیوب متداول جوشکاری ذوبی، مصرف پایین تر مواد مصرفی و امکان دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب، در صنایع هوافضا، خودروسازی، حمل ونقل، انرژی و ساخت تجهیزات پیشرفته مورد توجه قرار گرفته است. با وجود مزایای متعدد، کیفیت اتصال در این فرآیند به شدت به شرایط فرآیند وابسته است. سرعت دوران ابزار، سرعت پیشروی، نیروی محوری، عمق نفوذ، زاویه انحراف، هندسه پین و شانه، جنس ابزار، جهت چرخش، شرایط خنک کاری و ضخامت قطعه، همگی می توانند بر میزان حرارت تولیدشده، جریان پلاستیک، ساختار دانه ای، توزیع رسوبات، تشکیل عیوب و در نهایت خواص مکانیکی اتصال اثرگذار باشند. پژوهش حاضر با رویکرد مروری تحلیلی، ارتباط میان پارامترهای فرآیند، رفتار حرارتی و مکانیکی، ریزساختار و خواص نهایی اتصال را به صورت جامع بررسی می کند. یافته ها نشان می دهد که رابطه میان پارامترهای فرآیند و خواص مکانیکی غیرخطی و چندعاملی است و افزایش یک پارامتر الزاما موجب بهبود کیفیت اتصال نمی شود. افزایش بیش از حد سرعت دوران می تواند موجب افزایش حرارت و تغییر نامطلوب ریزساختار شود، در حالی که سرعت پایین می تواند جریان ماده را ناکافی کند. همچنین سرعت پیشروی بالا در شرایط نامناسب می تواند موجب کاهش حرارت ورودی و ایجاد عیوبی مانند تونل یا عدم اتصال شود. هندسه ابزار نیز از طریق کنترل جریان ماده و تولید حرارت، نقش تعیین کننده ای دارد. در آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر، چرخه حرارتی می تواند ساختار رسوبات و سختی نواحی مختلف اتصال را تغییر دهد. بر اساس یافته های پژوهش، بهینه سازی پارامترها باید با در نظر گرفتن هم زمان کیفیت ریزساختاری، استحکام کششی، سختی، شکل پذیری، رفتار خستگی و میزان عیوب انجام شود. همچنین توسعه روش های هوشمند مبتنی بر حسگرها و یادگیری ماشین می تواند امکان کنترل تطبیقی و پیش بینی کیفیت اتصال را فراهم کند.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، پارامترهای فرآیند ، خواص مکانیکی ، ریزساختار ، استحکام کششی