بررسي تجربي و شبيه سازي حرارت حاصل از اصطكاك در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي

Simulation and experimental study of heat generated by the friction of the friction stir welding

جوشكاري اغتشاشي اصطكاكي (FSW) فرآيند جوشكاري در حالت جامد است كه با حركت چرخشي ابزار و حركت خطي آن در طول درز جوش باعث ايجاد اصطكاك بين ابزار و ماده مي شود. مقدار حرارت ايجادشده به طور مستقيم بر ساختار متالورژيكي، كيفيت جوش، تنش باقيمانده و اعوجاج ناشي از حرارت در قطعه، موثر است. بنابراين تخميني از توزيع دما در حين انجام فرآيند بسيار حائز اهميت مي باشد كه شبيه سازي آن توسط نرم افزار-هاي مختلف انجام مي شود.در اين پژوهش از نرم افزار كامسول جهت پيش بيني توزيع دما در آلياژ آلومينيم T6-7075 استفاده شده و اطلاعات آن با نتايج تجربي مقايسه شد. پارامترهاي فرآيند: سرعت چرخشي RPM1250، سرعت پيشروي mm/min40و60 براي آلومينيوم T6-7075 بوده است. نتايج شبيه سازي نشان داد كه توزيع دماي اطراف ابزار به صورت متقارن نيست و بيشينه دما در فصل مشترك ابزار/ قطعه حاصل مي شود. نتايج مطابقت قابل قبولي بين داده هاي تجربي و شبيه سازي شده نشان داد. با افزايش سرعت پيشروي، حداكثر دما كاهش يافت. سختي سطحي مورد بررسي قرار گرفت. در سرعت گردش ابزار mm/min80 نسبت به mm/min60 بدليل حرارت ورودي كمتر، ميزان سختي بيشتر است.