بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای آلیاژ آلومینیوم 6061 حاوی نانوذرات آلومینا با روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.470738.1992
چکیده

امروزه استفاده از آلیاژهای آلومینیوم به‌دلیل نسبت بالای استحکام به وزن آن، به‌سرعت درحال افزایش است. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای (FSSW) یک روش نسبتاً جدیدی است که در سال‌های اخیر رشد زیادی در جوشکاری موادی همچون آلیاژهای آلومینیوم، منیزیوم و فولاد داشته است. در این مطالعه، تأثیر پارامترهای فرایند بر بار برشی لب‌های ورقه‌ای آلیاژ آلومینیوم 6061 با افزودن نانوذرات اکسید آلومینیوم توسط جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای بررسی خواهد شد. سه پارامتر مختلف فرایند که شامل سرعت دورانی ابزار، نرخ نفوذ ابزار و زمان توقف ابزار برای بررسی انتخاب شدند. پس از انجام فرایند جوشکاری، نمونه‌ها تحت تست کشش قرار گرفته و از روش بهینه‌سازی سطح پاسخ برای پیش‌بینی بار کششی برشی نمونه‌ها نسبت به پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده شد. همچنین در این مطالعه درصد سهم پارامترهای فرایند بر استحکام کششی نمونه‌ها با استفاده از تحلیل واریانس پیش‌بینی شد. نتایج تجربی نشان داد که در بین سه پارامتر فرایند، سرعت دورانی ابزار، بیشترین تأثیر را بر استحکام برشی لبه اتصال آلیاژ آلومینیوم 6061 حاوی نانوذرات اکسید آلومینیوم ایفا می‌کند. مطابق نتایج به‌دست آمده از بهینه‌سازی، پارامترهای بهینه فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اتصالات جوشی، در سرعت دورانی 1500 دور در دقیقه، نرخ نفوذ ابزار 20 میلی‌متر بر دقیقه و زمان توقف ابزار 12 ثانیه به‌دست آمدند.