بررسي تجربي استحكام و عمق كشش ورقهاي تركيبي جوشكاري شده به روشهاي اصطكاكي اغتشاشي و قوس تنگستن

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

به علت توسعه استفاده از ورق‌هاي تركيبي در صنعت حمل‌ونقل، درك رفتار شكل‌پذيري آن‌ها براي توليد محصولاتي باكيفيت بالا در فرآيندهاي شكل‌دهي به‌ويژه كشش عميق، اهميت بالايي پيدا كرده است. با توجه به استحكام متفاوت مواد پايه و وجود منطقه جوش، شكل­پذيري ورق ­هاي تركيبي غالباً كمتر از فلزات پايه است. مقايسه جابه‌جايي خط جوش و عمق كشش ورق­ هاي تركيبي توليد شده با دو روش جوشكاري ليزر و جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي، از جمله اهداف اين پژوهش مي ­باشد. 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 جوش كاري اصطكاكي اغتشاشي به دليل تأثير زياد بر تغييرات پيچيده ناحيه پلاستيك و متاثر شدن الگوي سيلان ماده و توزيع دما در ورق­ هاي تركيبي، بسيار با اهميت مي‌باشند. در اين مقاله، با طراحي آزمايش­ هاي تجربي، تاثير نيروي ورق­­گير و سرعت خطي جوشكاري بر عمق كشش و جابه‌جايي 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 دهد كه با افزايش سرعت خطي جوشكاري ليزر، ميزان عمق كشش و جابه‌جايي خط جوش افزايش يافته است. با افزايش سرعت خطي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نيز ميزان جابجايي خط جوش و عمق كشش افزايش يافته است. همچنين سختي ناحيه جوش ليزر بيشتر از سختي ناحيه مربوط به جوش اصطكاكي مي ­باشد.

Due to higher demands for tailor welded blanks (TWBs) applications in transportation industry, it is worthy 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 existence of the welding zone, the formability of TWBs is frequently less than the base metals. Comparison of weld line movement and drawing depth in TWBs designed and produced by laser welding and friction stir welding are the aims of this study. Because of creation of limited heat affected zone area and suitable keyhole, laser welding is more appropriate for TWBs production comparing to the other welding processes. The parameters of the friction stir welding process are very important due to having high influence on complicated plastic zone variation, material flow pattern and temperature distribution in TWBs sheets. In this paper, having designed the 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 into 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.