بررسي تاثير پارامترهاي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي بر روي شكل‎پذيري ورق‎هاي تركيبي آلومينيم

Investigation of Influence of Friction Stir Welding Parameters on Formability of Aluminum Tailor Welded Blanks

چكيده ورق تركيبي آلومينيم متشكل از دو يا چند نوع ورق آلومينيم است كه با يكي از فرايندهاي جوشكاري بصورت لب به لب بهم جوش مي‎شود. ورق‎هاي تركيبي آلومينيم بدليل نسبت استحكام به وزن بالا كاربرد زيادي در صنايع مختلف از جمله صنعت خودروسازي دارند. روش‎هاي مختلفي براي جوشكاري ورق‎هاي آلومينيم بهم وجود دارد، اما روش‎هاي جوشكاري ذوبي بدليل اينكه سبب تشكيل فازهاي ترد در حوضچه مذاب مي شوند باعث كاهش استحكام جوش مي شوند. يكي از روش‎هاي جوشكاري جايگزين، جوشكاري اصطكاكي است. پارامترهاي جوشكاري اصطكاكي تاثير زيادي در كيفيت جوش دارند. در تحقيق حاضر تعدادي از مهمترين پارامترهاي جوشكاري مورد بررسي قرار گرفته‌اند. اين پارامترها شامل نوع ابزار جوشكاري اصطكاكي، سرعت دوراني ابزار و سرعت حركت خطي ابزار است. از آنجاييكه ورق‎هاي تركيبي در فرايندهاي شكل‎دهي تحت فرايندهاي شكل‎دهي خارج از صفحه قرار مي‎گيرند در تحقيق حاضر از آزمون سنبه سركروي (اريكسون) براي بررسي كيفيت جوش استفاده مي‎شود. بر همين اساس يك طراحي آزمايش به روش تاگوچي انجام مي‎شود و تعدادي نمونه ورق تركيبي آلومينيم جوش مي‎شوند. فلزات پايه ورق تركيبي، آلومينيم 6061 و 5182 هستند. نتايج تحقيق حاضر نشان مي‎دهد كه نوع ابزار جوشكاري تاثير زيادي در كيفيت جوش دارد. افزايش سرعت دوراني ابزار سبب افزايش كيفيت جوش و خاصيت شكل‎پذيري ورق تركيبي مي‎شود.

ABATRACT Aluminum tailor welded blanks (TWBs) consist of two or more aluminum sheets joined together through some type of welding process. Because of high strength to weight ratio, aluminum TWBs are used in different industries like automotive industry. There are many different welding methods for aluminum welding, but melting methods cause to form brittle phases and decrease weld strength. Therefore, friction stir welding is a replacement method. Friction stir welding parameters have high influence on the weld quality. In the present study, some of the main parameters of friction stir welding are investigated. These parameters are type of welding tool, tool rotational speed and traveling speed of tool. Whereas tailor welded blanks are used in the out of plane forming processes, Erichsen formability test is used for weld quality investigation. Therefore, a design of experiment (DOE) is done using Tauguchi method and some aluminum tailor welded blanks are welded. Aluminum alloy of 6061 and 5182 are the base metal of tailor welded blanks. Results of study show that type of welding tool has a much influence on the weld quality. Weld quality and formability increase by increasing of tool’s rotational velocity.