مطالعه عددی و تجربی از بررسی تحولات ریزساختاری و مکانیکی در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی غیر همجنس آلیاژهای آلومینیوم AA5083-O و AA6061-T6
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه ساخت و تولید، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2023.54083.3199چکیده
در تحقیق حاضر، از یک مدل صلب ویسکوپلاستیک اجزاء محدود بر مبنای روش لاگرانژی و المانبندی مجدد برای شبیهسازی غیر همجنس جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژهای آلومینیوم AA5083-O و AA6061-T6 استفاده شد. سپس، از ترکیب روشهای اتوماتای سلولی (CA) و لاسرااویی جوناس (LJ) برای بررسی تحولات ریزساختاریِ مواد با توجه به شرایط ترمومکانیکی موجود در فرایند استفاده شد. در ادامه، از روش ردیابی نقطهای برای بررسی الگوی جریان ماده پیرامون ابزار استفاده و نتایج با شرایط تجربی مقایسه شد که کشیدگی و حرکت مواد به سوی بخش بالایی قسمت پیشرو اتصال در اثر اغتشاش و همزنی مواد مشاهده شد. بررسی تحولات ریزساختاری نشان داد که با افزایش عامل زنرهولمان (Z)، اندازه دانه کاهش مییابد و موجب تغییر در سختی و استحکام آلیاژهای مورد استفاده میشود. همچنین در آزمون مکانیکی، کاهش استحکام در بخش پیشرو اتصال موجب شد تا نمونهها از همین قسمت دچار شکست مکانیکی در آزمون کشش شوند. ضمن مطالعه مشخص شد، سرعت دورانی اثر چندان زیادی بر سختی و استحکام ندارد و مکان شکست اتصالات در آزمون کشش بر نواحی با سختی کمتر منطبق است.