شبيه سازي المان محدود جوشكاري اغتشاشي اصطكاكي و تاثير پارامترهاي موثر بر آن در آلياژ 6061 آلومينيوم

Numerical Simulation of Friction Stir Welding Process and Effect of Process Parameter for Al6061-T6

فرايند جوشكاري اغتشاشي اصطكاكي (FSW) يك فرايند جوشكاري در حالت جامد مي باشد كه در آن حرارت بوسيله اصطكاك ايجاد شده ، بين ابزار جوشكاري و قطعه كار ايجاد مي شود. مقدار حرارت ايجاد شده به طور مستقيم بر ساختار متالورژيكي ، كيفيت جوش ، تنش باقيمانده و اعوجاج ناشي از حرارت در قطعه ، اثر گذار است. موفقيت اين فرايند جوشكاري در گرو كنترل مناسب دماي ماكزيمم در طول فرايند جوشكاري مي باشد . هدف از اين پژوهش ، مطالعه و پيش بيني ميزان حرارت لحظه اي ايجاد شده در يك صفحه آلومينيوم آلياژي جوش شده به روش FSW مي باشد. به اين منظور يك مدل سه بعدي به روش اجزاء محدود با استفاده از نرم افزار LS-Dyna بسط داده شد و سيكل هاي حرارتي كه در طول جوشكاري بر روي آلياژ 6061 آلومينيوم ايجاد شده بدست آمد. پارامترهاي مورد بررسي در اين پژوهش شامل پارامترهاي فرايند مانند سرعت خطي حركت و سرعت چرخش پين بوده است. در نهايت نتايج حاصل از حل عددي با نتايج عملي تصديق و مقايسه گرديد

Friction stir welding (FSW) is a solid-state jointing, in which heat is generated by friction between tool and work-piece. The amount of heat conducted in to micro-structure of the weld, directly affects on quality of the weld, as well as, residual stress and the distortion of work piece. A successful process depends on the control of maximum temperature during the welding process. The purpose of this study was investigation and prediction of the amount of transient heat generated in an aluminum alloy plate welded by FSW. In this study three dimensional finite element heat transfer models using the commercial code LS-DYNA were developed to obtain the temperature distribution in work piece. The process parameters such as tool travel rate and rotational tool velocity were also investigated and finally, results of experimental data with numerical data validated and correlated.