مدل سازی و بررسی آماری پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اختالطی آلیاژ با استفاده از روش رویه پاسخ

Transcript

1 ی ی سال دوازدهم شماره 8 پاییز مدل سازی و بررسی آماری پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اختالطی آلیاژ آلومینیوم 55 با استفاده از روش رویه پاسخ *1 منصور مردعلی زاده محمدرضا سلیمانی یزدی و محمدعلی صفرخانیان اطالعات مقاله چکیده واژگان كلیدی: شکشددددد اری اکدددددا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 اتاال يهه روی هم روش رویه پاس لرايیز واریار ی فرایند د شکشدد اری اکد ا االی اروشیددی روشدی مناسددم فد رای سددار م دههددای ت فشدار و اتادایتی مدی ف ا ش د د ال ده ت د ت دن ا د ر ار د ارر د دی در ای د پ د ي وه ا ف ر این د د اتاال دهدی ور هدای ليیدا ی ليکمینیدک 55 در حايد يهده روی هدم فده وکردهای الده ورق الار سرد شدده H1 فدا خدمام میل ید مودر فدر روی ورق لریدب فدا خدمام / میلیمور درار م یود یدرد ک د کر پ د ری رف و ت در ی ر هم ز م د ار پ ار ا مو ره د ا ی س د ر ا د ور ار دی سدرا پیشدروی و زاویده اسدوارار افدزار فدر موریرهدای ریدروی ش رد و ارت دا ایدم هکک در فرایندد شکشد اری اکدا االی اروشیدی فدا اسدو اده از روش رویده پاسد مدکرد ت ایق رار ورف ی پد از ارزیدافی و ت لیدب رمکردههدای شکشد اری شدده فدا اسدو اده از روداید دادههدای تجرفدی مددل سدازی تکسد روش رویده پاسد ارجدا ورفد و شهد ک مدل چندی تر راسد لزمدایی کدکر پدریرف الده روداید ردکاک م داری ی م د ل ف ده ی د کر می د ار ی ف د ا ح ا ي د تج رف دی در ح د د ود /88 درکدد رادا داشد ی در ادامده لرايیز واریار شهد فررسدی تدر یر میدزار هدر الددا از پارامورهدای شکشد اری فدر روی موریرهای حاي فرایند شکش اری مدکرد اسدو اده درار ورفد ی فررسدیهدا رشدار داد الده پدارامور سدرا پیشدروی افدزار فدر ترییدرا ریدروی ش رد و پدارامور سدرا دوراردی افزار فدر ترییدرا ارت دا هدکک فیشدوری تدر یر را داشدوه و پدارامور زاویده اسدوارار افدزار الموری تر یر را فر تکافع هدف رره فه دو پارامور دی ر داش ی روش )FSW( 1- مقدمه فرایند شکش اری اکا االی اروشیی شامد ليیا های فلزی ررهوا شدیدی فرای شکش حاي مکسره تکس فرایند در سال ای میفاشد. شکش اری TWI در ار لروار فه انکار یك روش رکی شکش اری در حاي شامد فرای اتاال ليیا های ليکمینیک ارورا و ه شدی فرایند شکش اری اکا االی اروشیی فا فرو ورقهای فلزی روی ک های اله ر هداررده رامیده میشکد لغاز میوردد سپ تاکیوی فه رکفی مهار شکرد تا از حرال ممولف حی ور ها فاید فا ریروی ک ه لرها در شها شکش اری شلکویری فه امب لید. سپ یك افزار چررار مارف رشدری فه اعا مشورک فاب فه * پر اي وروریك رکیرنده مرئکل: mmardalizadeh@hitech.iuim.ac.ir الارشناس ارشد دارش ده مهندسی و فناوری های رکی دارش اه کنایع و معادر ایرار ی اسوادیار دارش ده مهندسی م اریك دارش اه اما حری ( ) اسوادیار وروه مهندسی مکاد دارش اه کنعوی مايك اشور اردازه پیا فینی شده ر کذ الرده و در ای فاب مشورک فه حرال در میلید. امروزه ای فرایند راا اللیدی در

2 و و ی] مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس 05 اتاال ليیا های ليکمینیک 0000 ای ا میالند [ اکلیتری الارفرد ای هکافضا [ی وروه و فرایند شکش اری در کنایع مدرر فرای اتاال ليیا های ليکمینیک فا اسو ا فای میفاشدی همچنی امروزه ای روش فه واساه مزایایی از هیب اد اسو اده از مکاد مارفی سازوار فا م ی زیر راردمار ارر ی فای و فراویر فایی تکيید و اد اف ریلی اسو ا فعد از شکش اری در کنایع اتکمهیب دریایی و در اتاال فرری ليیا های فلزی مارند ليیا های ليکمینیک منیزیم روی اله فا تیواریک و م روشهای شکش اری ذوفی فه سموی شکش اری میشکرد اسو اده میشکد ] [ی تاکیری از در ش ب اروشیی رشار داده شده اس چررار مارف رشدری و مااو شاره اعا افزار شکش اری و را هندسه فا پی فرایند شکش اری اکا االی ی در ای روش یك افزار در فرافر سایا موش ب از مشورک فاب راک فه فه اردازه پیافینی شده ر کذ میالند و مکاد ت ساح الار در حی میفشاردی همچنی چررا افزار حرار فا تماس شاره افزار فا و شده تکيید دورار افزار فااث ور و رر شدر دو ماده در تماس فا ی دی ر میوردد و سهم ترییر ش ب مکاد در م ب اتاال میشکدی فه ای ترتیم همراه فا لمیموه شدر مکاد از دو اعه در حال اتاال مجدد دینامی ی ات اق میافود [ و از فی رفو ر اتاال تهلکر در فرایند FSW فا یرح اتاال يهه روی هم در هر دو سم از مور ر راحیه رورده پ و پیارورده ترمکم اری ال ساکح فی ورق فاییی و پایینی دچار ترییر ش ب شده و در راسوای فاب مشورک من رف میشکرد ای فاب مشورکهای 5 [ی میشکرد [ من رفشده ایم هکک رامیده در خمام فرایند مو او شکش اری اکا االی اروشیی ور های فا 5 در یرح اتاال يهه روی هم ایم هکک فا خمام مک ر ورق رافاه مروایم داشوه و هرواه ارت ا ایم هکک فه اردازهای فاشد اله در راحیه شکش خمام مک ر ورق از هر دو سم الرد اله 5 پیکرد تماسی و ی رار فاشد میتکار پیافینی در ککر اد وشکد ایکب دی ر )ایم راص ایم 0 تکرلی ) م ب ش ر الشا از راحیه دالمه شکش رمکاهد فکد ] [ی تر در ش ب - تاکیر اللی از فرایند شکش اری اکا االی اروشیی در سال [] Kim 00 لرايیز معادی ]5[ هم ارار و رورسیکر چندواره رای را فه رکفی معادی غیررای فرای فیار رافاه پارامورهای فرایند شکش اری فا پارامورهای هندسی شکش در شکش اری کسی ف ار فردردی در سال شکش اری Ganjigatti 000 و هم ارار ]0[ فرایند 8 MIG را فا اسو اده از روشه یا مدلسازی الردردی در ای فررسی لرها رشار دادرد لماری اله مدلهای رای رره فه فرری مدل های غیررای مارند من نی ايم از د فایتری در میفاشدی پیافینی فررکردار Lap joint 5 Effective Sheet Thickness (EST) 6 Kissing Bond 7 Cavity Groove Like Defect 8 Metal Inert Gas 1 Friction Stir Welding (FSW) Shoulder Hooking Defect سال دوازدهم شماره 8 پاییز

3 ی] 0 مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار در سايهای اریر اسو اده از شه هه یا فه انکار دارلی فی و ااهی مانکای افزار مناسهی فرای ایجاد مديهایی اله رافاه ورودی و رروشی سیروم های پیچیده را رشار میدهد مارح شده اس ی در سال 00 Nagesh هم ارار ]8[ شه ه ااهی را فرای شکش و امق ر کذ در شکش اری ورفو پیافینی هندسه SMAW فدور در ر ر ساروار شه ه ااهی ف ار فردردی لرها فیار الردرد اله شه ه ااهی یك مدل فا افلی پیافینی هندسه شکش و امق ر کذ ت شرای شکش اری مشمص میفاشدی در سال 000 یك مدل شه ه ااهی تکس الار مناسم فرای یك مجمکاه و Wu هم ارار ][ فرای رشار دادر ارتهاط پارامورهای هندسی شکش فا امق ر کذ شکش ارائه و در ادامه از ای شه همچنی ااهی النورل امق ر کذ شکش اسو اده وردیدی اریرا مانکای اردازه داره در ک ا اکا االی اروشیی در ت ایااتی فه من کر ام ار اسو اده از شه ه شه ه م اسهه رکاک م اری ی و شکش اری شده فا روش شکش اری فررسی وردیده اس رواید ای فررسیها رشار داد اله روش شه ه ااهی میتکارد فه انکار یك روش شای زی در پیافینی رواید فرایند شکش اری اکا االی اروشیی اسو اده شکد [ 0 و در ای پيوها فر پایه لزمایاهای تجرفی ارجا ورفوه در فرایند کنع 55 در حاي اتاال شده H1 فا خمام خمام تر یر پ دهی ور های ليیا ی ليکمینیک يهه روی هم فه وکرهای اله ورق الار سرد میلیمور فر روی ورق لریب فا / میلیمور رار می ویرد ککر همزمار پارامورهای اکلی فرایند اکا االی اروشیی ) دوراری افزار) ω ( پیشروی افزار) v ( و پریرف شکش اری و زاویه اسوارار افزار) θ (( فر رکاک م اری ی موايکر ی ی و ش ب ویری ایکب در راحیه شکش مکرد ت ایق رار ورف ی در لزمایاهای تجرفی از فازرسی چشمی سیر ت املی درش ساروار و ریز ساروار ایکب ایجادشده در راحیه شکش و ت شرای تر یر حاالم فر شکش اری ارزیافی و فر اساس اسواردارد [] AWS D17. مکرد ت لیب رار ورف. در ادامه فا اسو اده از روش رویه پاس مدل سازی و تر یر پارامورها فر موریرهای فرایند ککر پریرف ی - روش تحقیق 1-- مواد اولیه در ای خمام پيوها از دو ورق ليیا ليکمینیک فا 55 ورق پایه )A( و مواب شکرده (B) فه ترتیم و / میلیمور اله در کنایع هکافضا الارفرد ورورده داررد اسو اده وردیدی شایارذالر اس اورچه هر دو ورق از ي اظ لرايیز اناری مشافه ويی از ي اظ تاریمچه املیا حرارتی ککر ورفوه مو او فکدرد فه وکره ای اله ورق میلیموری الارسرد شده H1 ويی ورق میلیموری لریب فکدی لرايیز الکاروکموری هر دو ورق تکس دسو اه اله رک املیا / Jobin Yvon ککر حرارتی ارجا پریرف ی همچنی از لرجا ورفوه فر روی دو ورق مو او فکد سموی هر دو ورق فه ککر مجزا تکس دسو اه سموی سند فرینب Briviscop فا ساچمه الارفید تن رونی و ریروی تکس 5/ دسو اه Instron M00 الیلکور ارجا و تر فا ظرفی الشا 0 ت ررخ الررا میلیمور فر د یاه و د اردازهویری 0/ ریکت یهق اسواردارد DIN EN 100 ککر پریرف ی ترالیم شیمیایی و رکاک م اری ی در شداول و ارائه شده اس ی -- تجهیزات فرایند ارجا فه من کر شکش اری شکش اری اکا االی اروشیی از مدل دسو اه اتکماتیك LINEAR 00 اسو اده وردیدی ش ب تاکیر دسو اه شکش اری FSW مرالکر را رشار میدهدی همچنی فا تکشه فه رک فرایند 1 Artificial Neural Network Shield Metal Arc Welding سال دوازدهم شماره 8 پاییز

4 مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس 05 افزاری از شن فکید ور الار H1 اسو اده وردیدی افزار ورف و سموی افزار فه میزار 0 HRC رسیدی مشماا مکرد اسو اده پ از یراحی و ماشین اری شه رسیدر افزار مکرد اسو اده در ش ب و شدول لورده شده اس ی رکاکی مارند سموی فای مااوم فه سایا و افزایا اسو ا افزار ت املیا حرارتی سم سازی رار Al Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Pb رمکره 0/085 فا یمارده 0/08 0/05 0/50 5/ 0/0 0/00 0/0 0/00 ورق ( A میلیمور( 0/00 0/5 0/85 0/0 0/08 5/8 0/0 0/000 0/05 0/05 ورق B ) / میلیمور( 0/005 فا یمارده شدول - ترالیم شیمیایی ور های مکرد اسو اده در ای پيوها رمکره سموی ( EL )درکد ازدیاد یکل اسو ا ترلیم (R0.%) اسو ا رهایی (Rm) )MPa) )MPa) (HB) 50 0 ( میلیمور ) Aورق /( میلیمور( Bورق شدول - رکاک م اری ی ور های مکرد اسو اده ماافق اسواردارد DIN EN 1000 ش ب - تاکیری از دسو اه شکش اری اکا االی اروشیی ش ب - افزار مکرد اسو اده شدول - افعاد هندسی افزار مکرد اسو اده در ای پيوها ار شاره ار الکچك پی ار فزرگ پی ارت ا پی وا رزوه امق رزوه )میلیمور( )میلیمور( )میلیمور( )میلیمور( )میلیمور( )میلیمور( 0/ 0/ سال دوازدهم شماره 8 پاییز

5 ی] 00 مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار ماادیر اامالشده پارامورها شه یراحی لزمکر شدول 5- پارامورهای شکش اری واحد حدا ب حداالثر 00 0 rpm دوراری افزار 0 mm/min پیشروی افزار 5 زاویه افزار فا اعه الار degree فرای پیشروی روش تر یر فررسی و زاویه اسوارار رویه پاس پارامورهای دوراری و اي کی یراحی لزمایا اسو اده وردیدی فندی ور ها و تن یم پارامورها همه رمکرهها ت شرای اله افزار فر روی الی ی شکش از لماری م عم مرالزی شه از ویره پ همچنی سعی شد تا شکش اری ی راری ارجا شکدی فه این کره ورود افزار فه اعه الار 0 میلیمور فر د یاه مد زمار تک ف افزار هب از حرال و شکش اری اریه و میزار ر کذ شاره افزار 0/ میلیمور فکدی شه دورار افزار فا تکشه فه راس ورد فکدر رزوه افزار پاد سااو رد و شه شکش اری امکد فر شه ورقها ي اظ وردیدی در رهای شه ارجا ماايعا رکرد می روس کپی از اللیه رمکرههای شکش اری شده رمکرهای فا افعاد 0 50 میلیمور در راسوای امکد فر ر ماافق اسواردارد AWS D17. تهیه وردیدی فه من کر راحوی ماايعا می روس کپی شکش اللیه رمکرهها مار شده و ساح تمامی رمکرهها فا سمهادههای رر ما 000 کاف و سپ شه تا از پکدر ليکمینای 0/ می رور پکيیا اسو اده وردیدی فه من کر پدیدار شدر راحیه شکش از م لکل اچ حاوی 0 میلیيیور میلیيیور اسید ریوریك غلیظ و 50 م لکل پکيو از میلیيیور م لکيی اله حاوی ور اسید الرمیك در 0 میلیيیور لب فکد اسو اده وردیدی یز فه ذالر اس پکيو اله م لکل شامب میلیيیور اسید اللریدریك 5 میلیيیور اسید ریوریك یك میلیيیور لب فکد [ میلیيیور اسید فلکئکریك و یك شک - نتایج ش ب 5 تاکیر می روس کپ رکری از مااع ارخی راحیه شکش اکا االی اروشیی را رشار میدهدی هماراکر اله ور های ت او در خمام فه ال در ش ب مشمص اس ورودی در حرار ليکمینیکمی شکش اری شده و ت او راحیه شکش رامواارر و فا تکشه فه ترییرا ریز سارواری همکاره چهار راحیه دالمه شکش (Nugget) منااه مور ر ترمکم اری ال (HAZ) منااه مور ر از املیا از حرار (TMAZ) و فلز پایه (BM) مشاهده وردیدی ش ب و ریز ساروار می روس کپ رکری ایم هکک تاکیر درش پارامورهای ت شده شکش اری رمکره در رشار را θ= ( )ω=750rpm, V=50 mm/min, پیارورده رمکره ارت ا هکک در سم میدهدی در ای رورده /8 میلیمور پ /058 میلیمور و در سم مشاهده شدی ش ب 5- تاکیر می روس کپ رکری از مااع ارخی راحیه ش 1 Response surface Method (RSM) Central Composite Design (CCD) سال دوازدهم شماره 8 پاییز

6 ی] 08 مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس اهکر افزار را ت مب میالند در حايی اله الررا و ورمای الموری رره فه دالمه شکش فه ای راحیه وارد میشکد ويی راحیه تر یر ت از حرار مور ر ترییر ش ب پشسویك رمیفاشد و فا ورمای حاکب از شکش اری فه ای راحیه وارد میوردد ] 5 [ی دو اامب ارت ا هکک و شه ویری فاب مشورک فر روی رکاک م اری ی راحیه شکش تر یرورارردی در حایا ارت ا هکک هم تراز فا پارامور خمام مک ر ورق فکده و حدا ب خمام ورق اردازهویری شده از یریق اردازهویری ش ب - تاکیر درش و ریز ساروار رکری ایم هکک الکچ وری فاکله فی فاب مشورک اتاال ریافوه و فایی ورق فاییی )پایی ورق پایینی( خمام مک ر ورق میفاشد [ در فرایند شکش اری اکا االی اروشیی فا یرح اتاال يهه روی هم در هر دو سم پیارورده و پ رورده راحیه مور ر از ترمکم اری ال ساکح فی ورق فاییی و پایینی دچار ترییر ش ب شده و در راسوای فاب مشورک من رف میشکرد در وا ع مکاد در راحیه ترمکم اری ال و مرز راحیه دالمه شکش فا راحیه مور ر از ترمکم اری ال میتکارند فه سم فای و یا پایی فاب مشورک من رف شکردی ای فاب مشورکهای من رفشده ایم هکک رامیده میشکرد ] و 5 [ی ایم هکک فا در راحیه مور ر از ترمکم اری ال دیدهشده و در راحیه مور ر از حرار مشاهده رمیوردد فه ديیب شه حرال فاب مشورک و هکک در هر دو سم پیارورده و پ رورده تافعی از یکل پی ]5[ و یا تاافب راسو رد یا چپ رد فکدر شیارهای افزار فا شه حرال دوراری افزار )سااو رد یا پادسااو رد( میفاشدی در ای پيوها از لرجا اله من رف شدر هکک فه سم فای فریار م ید فکد يرا فا تکشه فه راسو رد فکدر رزوه پی شه دورار افزار پادسااو رد ي اظ وردیدی در رویجه سیشر امکدی مکاد و هکک در هر دو سم راحیه شکش همکاره فه سم فای من رف وردیدی در ککرتی اله اور فا همی افزار در حاي سااو رد شکش اری ارجا میورف سهم میشکد اله هکک در هر دو سم فه پایی مومایب شکدی این ه راحیه مور ر از ترمکم اری ال ترییر ش ب راشی از شدول - رواید تجرفی فررسیهای موايکورافی و م اری ی ارجا شده رویجه پارامور پارامور رویجه رویجه پارامور شماره لزمایا دوراری افزار (ω) پیشروی افزار زاویه افزار ریروی ش ر ارت ا هکک در سم ارت ا هکک در سم پ رورده H(RS) پیارورده H(AS) (T) (θ) (V) Mm mm N degree mm/min rpm سال دوازدهم شماره 8 پاییز

7 0 مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار مدل سازی فرایند و بررسی تأثیر پارامترها شه تجزیه و ت لیب رواید اللیه رواید تجرفی حاکب از لزمایاهای ککر ورفوه ماافق شدول وارد رر افزار وردیدی پ از ورود رواید افودا فهوری مدل لماری فا اسو اده از رر افزار DESIGN EXPERT اروماب و معاديه رورسیکر مرفکط فه هر تافع هدف تعیی وردید سپ رواید لماری لرايیز رورسیکر اسومراج وردید اله در شدول 5 افب مشاهده میفاشدی شه م اسهه و ایمینار از میزار د مدل سازی تکس یك سری داده از لزمایاهای دی ر امل رد لر تر شد فه ای ککر اله مدل دادههای ای لزمایاها را ورفوه و مادار ریروی ش ر و ارت ا هکک در هر دو سم پیارورده و پ رورده را پیا فینی الردی سپ ای ماادیر فا ماادیر وا عی شه راس لزمایی مدل ماایره وردید و راای مدل سازی لماری فدس لمد اله در شداول )0 8 و ( رشار داده شده اس ی در شدول 0 رواید ریروی ش ر فدس لمده از مدل لماری فا رواید حاکب از لزمایا های تجرفی ریروی ش ر ماایره وردیده اس ی هماراکر اله مشاهده می شکد مدل لماری فه یکر میار ی حدود /88 درکد فا حاي تجرفی اروشف داردی همچنی در شداول 8 و رواید ارت ا هکک فدس لمده از مدل لماری فا رواید حاکب از لزمایا های تجرفی ارت ا هکک در هر دو سم پیا رورده و پ رورده ماایره وردیده اس ی هماراکر اله مشاهده می شکد مدل لماری در پیا فینی رواید ارت ا هکک فه یکر میار ی حدود / درکد فا حاي تجرفی اروشف داردی ش ب 5 تاکیر م ب ش ر رمکره شکش اری شده ت پارامورهای θ= ( )ω=50 rpm, V=5 mm/min, و ش ب 0 تاکیر م ب ش ر رمکره شکش اری شده ت پارامورهای θ= ( )ω=750 rpm, V=50 mm/min, را اله از فاب مشورک ش روه شده ارد رشار می دهدی ماافق ای ش ب ها ش ر در دارب دالمه شکش ات اق افواده اس فه وکرهای اله دو ورق فه یکر الامب در راسوای فاب مشورک از هم شدا شدهاردی ديیب ای ش ر وشکد ایم راص پیکرد تماسی در ک ه فاب مشورک میفاشدی ایم راص پیکرد تماسی در حایا فا الاها ساح مااع شکش ا ری ممرب فر روی رکاک م اری ی داردی در وا ع ایم راص پیکرد تماسی فااث الاها ارض راو و مااوم شده و در رویجه ش ر از راحیه فاب مشورک ات اق افواده اس ی ش ب 8 تاکیر م ب ش ر رمکره شکش اری شده ت پارامورهای θ= ( )ω=500 rpm, V=5 mm/min, را رشار می دهدی هماراکر اله در ش ب 8 مشاهده میشکد در ای رمکره ش ر از فلز پایه ورق / میلیمور ات اق افواده اس ی ای رمکره اشوه فر این ه دارای ارت ا هکک مناسم فکد خمام مک ر ورق فاییی ریز در ای رمکره سال دوازدهم شماره 8 پاییز

8 0 مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس الافی و مناسم شه ت مب ریروی الششی فکدی همچنی شیم مشیم ایم هکک ریز سهم وردید اله در ای رمکره ش ر از راحیه شکش ات اق ری ود و از لرجا اله اسو ا ورق لریب و رازک / میلی موری المور از ورق میلی موری الار سرد شده فکد يرا رمکره از فلز پایه ورق / میلی موری لریب دچار ش ر شدی ردیف هدف ریروی ش ر شدول 5- معادی لرايیز رورسیکر معاديه رورسیکر T= 05-.7*ω- 78.5*V+ 775*θ+ 1.66*ω*V- 5.5*V*θ+ 6.08*v *ω* v H(AS) = *ω *V *θ ارت ا هکک سم پیارورده ارت ا هکک سم پ رورده H(RS)= e-*ω *V *θ+ 9.96e-5* ω*v-.66e-* ω*θ- 1.5e-*V*θ+ 1.e-6* ω e-* V +1.9e-5* ω*v*θ e-6* ω*v شدول 0- ماایره رواید مدل لماری رورسیکر فا ماادیر وا عی ریروی ش ر دوراری پیشروی زاویه اسوارار رواید تجرفی رواید مدل لماری راا (%) T(N) T(N) ( ) (mm/min) (rpm) ردیف ش ب 5- ش ر ر اری م ب ش ر در رمکره ت پارامورهای )ω=50 rpm, V=5 mm/min, θ= ( سال دوازدهم شماره 8 پاییز

9 مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار ش ب 0- ش ر ر اری م ب ش ر در رمکره ت پارامورهای ) =θ 750=ω( rpm, 50=V mm/min, ش ب 8- ش ر ر اری م ب ش ر در رمکره ت پارامورهای ) =θ 500=ω( rpm, 5=V mm/min, ردیف شدول 8- ماایره رواید مدل لماری رورسیکر فا ماادیر وا عی ارت ا هکک در سم دوراری (rpm) پیشروی (mm/min) زاویه اسوارار ( ) رواید تجرفی H(mm) رواید مدل لماری H(mm) پیارورده راا (%) سال دوازدهم شماره 8 پاییز

10 ی] مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس ردیف شدول - ماایره رواید مدل لماری رورسیکر فا ماادیر وا عی فرای ارت ا هکک در سم پ رورده دوراری (rpm) پیشروی (mm/min) زاویه اسوارار ( ) رواید تجرفی H(mm) رواید مدل لماری H(mm) راا (%) تکرلی در سم پیارورده میورددی اله در تاافق فا ت ایاا ارجا ورفوه تکس Cao و ]8[ Jahazi میفاشدی همچنی افزایا فیا از حد پیشروی فااث وردید در ه یا دوراری زیاد ایم راص پیکرد تماسی در سم پ رورده ش ب ویردی فه وکرهای اله دو ورق فه یکر الامب در راسوای فاب مشورک از هم شدا شدردی فا تکشه فه ش ب و شدول 0 دوراری افزار پ از پیشروی فر ریروی ش ر مک ر و تر یر لر افزاینده میفاشدی ديیب افزایا ریروی ش ر فا زیادشدر دوراری افزار ای میتکارد فاشد اله فا افزایا دوراری سیشر مکاد و حرار ورودی فرایند افزایایافوه و فااث افزایا دمای راحیه مور ر از حرار و الار م اری ی میشکد از لرجا اله ایم هکک ریز در ای راحیه تش یب میوردد يرا ارت ا هکک ریز در هر دو سم پیارورده و پ رورده افزایا مییافد و فا تکشه فه خمام مو او یرح اتاال رار ورفو ورق خمیمتر ) میلیمور( در فای و شه ویری هکک فه سم فای يرا پ از مدل سازی لماری و لرايیز رورسیکر شه میزار اهمی تعیی هر یك از پارامورهای ورودی فرایند ) دوراری پیشروی و زاویه اسوارار افزار( و تر یرا مواافب لرها فر تکافع هدف )ریروی ش ر و ارت ا هکک( در فرایند شکش اری اکا االی اروشیی از روش لرايیز واریار پارامور فه واریار واریار اله رره F مادار و اسو اده راا میفاشد فا تکشه فه فازه ایمینار درکد )0.05=α( ي اظ وردیدی رمکدار رورسیکر هر هدف در ش بهای لرايیز واریار هماراکر اله در ش ب اسوارار افزار یرش تر و 0 و رواید حاکب از ت لیب در شداول 0 و رمایا داده شده اس ی 0 و شدول پیشروی افزار در ماایره فا فر ریروی ش ر فر ریروی ش ر الاهنده تر یر مشاهده میشکد دوراری و زاویه فیشوری داشوه و میفاشدی فا تکشه فه این ه ش بویری ایکب )ایم تکرلی و ایم راص پیکرد تماسی( مور ر از پیشروی افزار فکده و فا ترییرا ریروی ش ر رافاه مروایم دارد يرا پیشروی تر یر افزار داش ی همچنی فیشوری فر ترییرا ریروی ش ر رکاهد پیشروی زیاد مماککا در اتاال يهه روی هم سهم ایجاد ترکهایی در فاب مشورک میشکد اله ای امر سهم اف شدید رکاک م اری ی مماککا در تر الشا میوردد [0 در حایا در پیشروی زیاد فه ديیب این ه مد زمار تماس افزار فا ساح اعه الار فه شد مییافد اکا اک و ورمای الافی تکيید همی ديیب فه اردازه رمیتکارند مکاد رمیشکد الافی تکس سیشر پیدا النندی در رویجه منجر فه ش بویری ایم الاها و پی فه شا مک ر هر دو ورق تاریها ی رار شده و فااث خمام از فلز پایه )ورق / میلیمور( وردیدی همچنی ش ر فا تکشه فه ش ب و شدول 0 زاویه اسوارار افزار فدیب تر یر الم فر حرار و سیشر مکاد فر میزار ریروی ش ر ی تر یر را د الموری در ش ب 0 و شدول تر یر پارامورهای فرایند فر ارت ا هکک رشار داده شده اس ی هماراکر اله ترییرا دوراری فر ترییرا مشاهده میشکد تر یر پارامور پیشروی و زاویه فه پارامورهای ارت ا هکک رره سال دوازدهم شماره 8 پاییز

11 مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار اسوارار افزار فیشور و تر یر لر افزاینده میفاشدی هماراکر اله ذالر شد فه ر ر میرسد فه ديیب وشکد شیارهای روی پی چررنده فا افزایا دوراری سیشر امکدی مکاد در فاب مشورک و دمای راحیه مور ر از حرار و الار م اری ی فه شد افزایایافوه و در رویجه ارت ا هکک افزایا مییافد و فاب مشورک را تا ارت ا فیشوری فای میالشدی همچنی فا افزایا دوراری افزار حرار ورودی فرایند افزایا یافوه و چکر حرار ورودی تر یر فرزایی در ش بویری و ارت ا هکک در هر دو سم پیارورده و پ رورده دارد و ترییرا هکک در حاي اللی فیشور تافع ورمای ورودی فرایند شکش اری میفاشد در رویجه دوراری افزار رره فه دو پارامور دی ر تر یر فیشوری در ش بویری و ارت ا هکک رکاهد داش ی همچنی فا تکشه فه ش ب 0 و شدول پیشروی افزار ریز فر ترییرا ارت ا هکک مک ر فکده و تر یر داردی الاهنده در اینجا ریز زاویه اسوارار افزار چندار فر روی ترییرا ارت ا هکک مک ر رمیفاشدی پارامور دوراری پیشروی زاویه اسوارار فا یمارده مجمک پارامور شدول 0- ت لیب واریار مجمک میار ی مرفعا (MS) 1.5e7 ریروی ش ر واریار (F) 1.0 تر یر پارامور P (%) e7.5e6.18e7 7.8e7 شدول - ت لیب واریار دوراری پیشروی زاویه اسوارار فا یمارده مجمک مجمک میار ی مرفعا (MS) ارت ا هکک واریار (F) تر یر پارامور P (%) ش ب - رمکدار رورسیکر ریروی ش ر سال دوازدهم شماره 8 پاییز

12 5 مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس ش ب 0 - رمکدار رورسیکر ارت ا هکک 5- نتیجه گیری در ای پيوها فا اسو اده از روش رویه پاس مدل سازی و تر یر پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی فر روی ور های ليکمینیکمی 55 فا خمام مو او مکرد فررسی و ت ایق رار ورف ی اله رواید فه ککر رشکه در زیر لمده اس : افزایا دوراری و الاها پیشروی افزار )افزایا وا شکش اری( سهم افزایا حرار ورودی افزایا سیشر امکدی مکاد و در رویجه افزایا ارت ا هکک و الاها خمام مک ر ورق شده و فااث وردید ش ر از منااه ترمکم اری ال شایی اله فیشوری حرار ورودی فه لرجا وارد میشکد ات اق فی ودی فا افزایا پیشروی افزار اروشط و سیشر امکدی مکاد الاهایافوه و در رویجه ارت ا هکک ریز در هر دو سم پیارورده و پ رورده الاها مییافدی ا ر ترییرا زاویه اسوارار افزار فر روی حرار ورودی و میزار سیشر امکدی مکاد راچیز فکده و ترییرا ریروی ش ر و ارت ا هکک فا ترییر زاویه اسوارار افزار چندار م رکس رمیفاشدی مدل لماری فه رکفی میزار تر یروراری پارامورهای فرایند شکش اری را ارائه داد و فر همی اساس پارامور پیشروی افزار فیشوری تر یر را فر ترییرا ریروی ش ر شا تر یر را فر ترییرا دوراری افزار فیشوری و پارامور ارت ا هکک داشوه و پارامور زاویه اسوارار افزار الموری ی فه دو پارامور دی ر د تر یر را رره فه یکر رواید رکاک م اری ی حاکب از مدل لماری درکد راا /88 تجرفی در حدود فا حاي میار ی داش ی سال دوازدهم شماره 8 پاییز

13 ی" مردالی زاده سلیماری یزدی و ک رراریار تقدیر و تشکر از زحما و هم اری الارالنار م ور الارواه شکش و لزمایش اه مهندسی مکاد کنایع کنا فه راکک شناب ررجهرالی رخایی دهااری اسمی مهندسی ل ایار پشویهار لزمایاها تاهیری و الیزاده اله در ارجا اینجارم فکدرد سپاس زاری میرمایمی مراجع [1] Thomas, W. M., Nicholas, E. D., Needham, J. C., Murch, M. G., Temple-Smith, P., Dawes, C. J. (1991). International Patent Application PCT/GB9/00 and GB Patent Application. No [] Mishra, R. S., Mab, Z. Y. (005). Friction stir welding and processing. Materials Science and Engineering, R. 50, pp [] Dubourg, L., Merati, A., Jahazi, M. (010). Process optimization and mechanical properties of friction stir lap welds of 7075-T6 stringers on 0-T skin. Materials and Design, Vol. 1, pp. -0. [] Chen, H. B., Yan, K., Lin, T., Chen, S.B., Jiang, C.Y. (006). The investigation of typical welding defects for 556 aluminum alloy friction stirs welds. Materials Science and Engineering A, Vol., pp [] شیرازی حی ریراردیا شی ک رراریار ریزساروار اتاال يهه روی هم (Lap-Joint) ی ی ) (ی "تر یر ور های فا خمام مو او ليیا پیشروی افدزار شکشد اری اکدا االی اروشیدی (FSW) فدر 55 املیا حرارتی مکاد اک هاری ليکمینیک سکمی الن رار فی ايمللی [6] Kim, I.S., Son, K.J., Yang, Y.S., Yaragada, P.K.D.V. (00). Sensitivity analysis for process parameters in GMA welding processes using a factorial design method. International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol., pp [7] Ganjigatti, J. P., Pratihar, D. K., Choudhury, A. (008). Modeling of the MIG welding process using statistical approaches. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 5, pp [8] Nagesh, D.S., Datta, G.L. (00). Prediction of weld bead geometry and prediction in shielded metal-arc welding using artificial neural networks. International Journal of Materials Processing Technology, Vol. 79, pp [9] Wu, C.S., Gao, J.Q., Zhao, Y.H. (007). Neural network for weld penetration control in gas tungsten arc welding. Journal of Acta Metal, Vol. 19, pp. 7-. [10] Okuyucu, H., Kurt, A., Arcaklioglu, E. (007). Artificial neural network application to the Frictions stirs welding of aluminum. Materials and Design, Vol. 8, pp [11] Fratini, L., Buffa, G., Palmeri, D. (009). Using a neural network for predicting the average grain size in friction stir Welding processes. Computers & Structures, Vol. 87, pp [1] American Welding Society (AWS) Committee D17.. (009). Specification for Friction Stir Welding of Aluminum Alloys for Aerospace Hardware. Miami Edition.1, No [1] Kathleen, M., et. al. (1985). Metals Handbook: Metallography and Microstructure. American Society for Metals (ASM), Vol. 9, Ninth edition, pp [1] Buffa, G., Campanile, G., Fratini, L. (009). Friction stir welding of lap joints: Influence of process parameters on the metallurgical and mechanical properties. Materials Science and Engineering A, Vol. 519, pp [15] Ericsson, M., Jin, L.Z., Sandstrom, R. (007). Fatigue properties of friction stir overlap welds. International Journal of Fatigue, Vol. 9, pp [16] Chen, Y.C., Nakata, K. (008). Friction stir lap joining aluminum and magnesium alloys. Scripta Matrialia, Vol.68, pp. -6. سال دوازدهم شماره 8 پاییز

14 5 مدل سازی و فررسی لماری پارامورهای فرایند شکش اری اکا االی اروشیی ليیا ليکمینیک 55 فا اسو اده از روش رویه پاس [17] Fersini, D., Pirondi, A. (007). Fatigue behavior of Al0-T friction stirs welded lap joints. Engineering Facture Mechanics, Vol. 7, pp [18] Cao, X., Jahazi, M. (011). Effect of tool rotational speed and probe length on lap joint quality of a friction stir welded magnesium alloy. Materials and Design, Vol., pp سال دوازدهم شماره 8 پاییز