بهینه سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال غیرمتشابه آلیاژهای 5052AA و 6061AA برای دستیابی به ریزساختار و خواص مکانیکی بهینه

فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک فرآیند حالت جامد است که در آن هیچگونه ذوبی صورت نمیگیرد. از این روش برای فلزاتی که قابلیت جوش پذیری پایینی دارند و جوش حاصل از آنها بوسیله روش های ذوبی کیفیت مناسبی ندارد، استفاده میشود. در این مقاله تاثیر پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شامل سرعت دورانی، سرعت پیشروی، قطر شانه و قطر پین ابزار بر روی اتصال غیرمشابه آلیاژهای آلومینیوم 5052 به 6-T6061 بررسی شد. این پارامترها با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی بهینه سازی شدند. در ادامه شبیه سازی حرارتی فرآیند به کمک نرم افزار آباکوس انجام شد که نتایج توزیع دمایی با نتایج شبیه سازی تطابق خوبی داشتند. نتایج متالوگرافی و آزمون ریزسختی سنجی موید نتایج بدست آمده از تست کشش نمونه ها بودند. با افزایش سرعت پیشروی و کاهش سرعت دورانی، حرارت ورودی کاهش یافته و اندازه دانه ها در تمامی نواحی جوش کاهش یافت. ناحیه پسرونده تمامی نمونه ها دارای اندازه دانه کوچکتری نسبت به ناحیه پیشرونده بود که مربوط به خواص حرارتی آلیاژ 6061 (ضریب رسانش بالاتر و ظرفیت گرمایی پایینتر آن) بود که منجر به پیکهای دمایی پایین تر در این آلیاژ و نفوذ حرارتی بالاتر در آن شد. پارامترهای بهینه شامل سرعت دورانی برابر 1400 دور بر دقیقه، سرعت خطی برابر 80 میلیمتر بر دقیقه، قطر شانه برابر 15 میلیمتر و قطر پین برابر 3.5 میلیمتر بدست آمد. بیشترین استحکام کششی (227.5 مگاپاسکال)، همانطور که انتظار میرفت در جوش با پارامترهای بهینه بدست آمد.