(فايل اصلي مقاله)بررسي و مقايسه روش هاي مختلف شبيه سازي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي

Investigation and comparison of different methods of friction stir welding simulation

جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي روشي جديد در جوشكاري حالت جامد است. اين روش در صنايع هوافضا و ساير صنايع حساس، براي اتصال آلياژهاي پايه آلومينيوم استحكام بالا و آلياژهاي غيرهمجنس به كار مي رود. بر اين اساس، در اين مقاله به بررسي و مقايسه روش هاي مختلف شبيه سازي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي پرداخته شده است. جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي داراي شرايط كنترل فرايند و نگهداري راحت و سطح بالاي تكرار پذيري مي باشد، بنابراين يك جوش بسيار همگن ايجاد مي كند. جهت شبيه سازي فرايند FSW، روش ALE استفاده شد و آزمايش تجربي با استفاده از ايجاد كانال ها و قرار دادن ترموكوپل تغييرات دمايي در سه ناحيه مركز پين، ريشه و شانه انجام شد. نتايج شبيه سازي و آزمايش تجربي نشان داد كه بيشترين حرارت ناشي از تغيير فرم پلاستيكي و غيرخطي مواد و اصطكاك ناشي از درگيري شانه و پين ابزار با قطعه كار در ناحيه مركز پين ابزار ايجاد مي شود و اين نقطه بيشترين استعداد را در سايش دارد. اختلاف اندك بين نتايج تجربي و شبيه سازي را مي توان با بهينه كردن شرايط، توجه به هندسه ابزار و به طور كلي تأمل بيشتر در مشخصه هاي خاص فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي در محاسبات شبيه سازي به حداقل رساند.

Friction stir welding (FSW) is a new method in the solid state welding. This method is used in aerospace and other critical industries for connecting high-strength aluminum-based and dissimilar alloys. Accordingly, this paper investigates and compares the different simulation methods of friction stir welding. Friction stir welding has a convenient process control and maintenance as well as the high level of repeatability, which results in a very homogeneous welding. ALE method was used to simulate the FSW process. Experimental tests were performed using the channels creation and locating thermocouple of temperature change in three areas such as the central pin, roots and shoulder. The results of simulation and experimental test showed that the maximum temperature caused by plastic and nonlinear deformation of materials and also, the friction caused by the conflict shoulders and pin tool with the work-piece are created in the center of the pin tool and this point is most susceptible to wear. Minimal difference between simulation and experimental results can be minimized by optimizing the conditions, perpend to the tool geometry and further reflection on specific characteristics of friction stir welding process in the simulation calculations.