بررسی عددی و پیش‌بینی اندازه دانه‌ها در مناطق مختلف جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیومی 6061

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه ملایر

2 فارغ التحصیل دانشگاه تبریز

3 عضو هیئت علمی دانشگاه ازاد کرمانشاه

doi
10.22060/mej.2020.18746.6881
چکیده

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک تکنیک اتصال حالت جامد می‌باشد که بر اساس دو عامل فشار بزرگ‌تر از تسلیم و تغییر شکل‌های بزرگ پلاستیک اتصال نهایی بین قطعات در هندسه‌های جوش متفاوت صورت می‌پذیرد. اندازه دانه‌هادر مناطق جوش مبتنی بر سه رویداد ریکاوری، تبلور مجدد و رشد دانه‌ها می‌باشد که بر اساس میزان پیشرفت هر کدام از این مراحل، اندازه ذرات نهایی حاصل می‌گردد. در پژوهش حاضر با استفاده از روشی تحلیلی-عددی بر پایه شبیه‌سازی عددی فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیم 6061 اندازه ذرات نهایی در نواحی مختلف جوش پیش‌بینی شده است. شبیه‌سازی اجزاء محدود فرایند به واسطه نرم‌افزار آباکوس و با رویکرد کوپل اویلر لاگرانژی صورت پذیرفت. به منظور صحه‌سنجی، نتایج حاصل از مدل نوین با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفت، نتایج در مطابقت مناسبی با نتایج تجربی قرار داشت. با توجه به تمرکز حرارت و جریان پلاستیک در منطقه مرکزی جوش، منطقه اغتشاش بیشترین تغییرات ریزساختاری را داشت و میزان اندازه دانه‌ها در این ناحیه دچار کاهش شدیدتری نسبت به سایر مناطق مختلف جوش گردید. بررسی تفاوت اندازه دانه‌ها در دو ناحیه پیش‌رو و پس‌رو نیز مورد مطالعه قرار گرفت و تفاوت مشهودی در اندازه ذرات در این دو ناحیه مشاهده شد.