مطالعه تجربي جابه جايي خط جوش و عمق كشش ورق هاي تركيبي فولادي توليد شده با روش هاي پرتو ليزر و اصطكاكي اغتشاشي

Experimental Study of Weld Line Displacement and Drawing Depth in TWBs Steel Sheets Manufactured by Laser and Friction Stir Welding

به علت توسعه استفاده از ورق هاي تركيبي در صنعت حمل ونقل، درك رفتار شكل پذيري آنها براي توليد محصولاتي باكيفيت بالا در فرآيندهاي شكل دهي به ويژه كشش عميق، اهميت بالايي پيدا كرده است. با توجه به استحكام متفاوت مواد پايه و وجود منطقه جوش، شكل پذيري ورق هاي تركيبي غالبا كمتر از فلزات پايه است. مقايسه جابه جايي خط جوش و عمق كشش ورق-هاي تركيبي توليد شده با دو روش جوشكاري ليزر و جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي، از جمله اهداف اين پژوهش است. به علت ايجاد منطقه محدودتر متاثر از حرارت و سوراخ كليدي مناسب، جوشكاري ليزر نسبت به ساير روش هاي جوشكاري براي توليد اين ورق ها در اولويت است. پارامترهاي فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي به دليل تاثير زياد بر تغييرات پيچيده ناحيه پلاستيك و متاثرشدن الگوي سيلان ماده و توزيع دما در ورق هاي تركيبي، بسيار با اهميت هستند. در اين مقاله، با طراحي آزمايش هاي تجربي، تاثير نيروي ورق گير و سرعت خطي جوشكاري بر عمق كشش و جابه جايي خط جوش ورق هاي تركيبي بررسي شده است. همچنين سختي ناحيه جوش حاصل از اين فرآيندها مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهند كه با افزايش سرعت خطي جوشكاري ليزر، ميزان عمق كشش و جابه جايي خط جوش افزايش يافته است. با افزايش سرعت خطي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نيز ميزان جابه جايي خط جوش و عمق كشش افزايش يافته است. همچنين سختي ناحيه جوش ليزر بيشتر از سختي ناحيه مربوط به جوش اصطكاكي است.

Due to higher demands for tailor welded blanks (TWBs) applications in the transportation industry, it is important to understand their forming characteristics in manufacturing processes, especially the deep drawing, in order to produce products with higher qualities. Due to differences between the base materials strength as well as the existence of the welding zone, the formability of TWBs is frequently less than the base metals. The aim of this study is the comparison of weld line displacement and drawing depth in TWBs designed and produced by laser welding and friction stir welding. Laser welding is more appropriate for TWBs production comparing to the other welding processes because of the creation of limited heat affected zone and suitable keyhole. The parameters of the friction stir welding process are very important due to having a high influence on complicated plastic zone variation, the material flow pattern and temperature distribution in TWBs sheets. In this paper, by design experiments, the effect of blank holder force and linear welding velocity on drawing depth and weld line displacement of TWBs have been investigated. Moreover, the harnesses of the weld zone in both processes have been examined. Results show that by increasing the linear velocity of laser welding, the amount of weld line displacement and drawing depth will be increased. Furthermore, the higher linear velocity of friction stir welding will result in the higher weld line displacement and drawing depth. Likewise, the harnesses of the laser welding zone are higher than those ones for friction stir welding zone.