مشخص سازی تاثیرات هندسه ابزار FSW روی نیروهای جوشکاری و مقاومت کششی جوش با استفاده از ابزار تجهیزشده

خودکارسازی روش FSW برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شده پایدار و قابل اعتماد ضروری است و این امر نیازمند درک چگونگی تاثیر طراحی ابزار بر پارامترهای روش است که در عوض می تواند استحکام اتصال و عملکرد بالایی را مهیا کند. بهینه سازی ابزار به درک بهتر از اثر پارامترهای ابزار روی نیروها طی جوشکاری، گشتاور و دمای ابزار بستگی دارد. پارامترهای مهم شامل طراحی شیار (مثلا تعداد، عمق، و زاویه مخروطی)، قطر و مخروطی پین ابزار و گام هر فرم شیار پیچ روی پین هستند. تاثیر این موارد در این مطالعه با استفاده از ماتریس پروفایل سیستماتیک ابزار بررسی شد که تاثیر چهار نوع هر یک از این شش فاکتور هندسی را در نظر گرفت. نیروهای روی ابزار، گشتاور اعمال شده و دما ذکر شدند و طی جوشکاری آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳-H321 با قطر ۶ میلیمتر ثبت شدند. نیروهای واکنش جانبی روی هر ابزار و زاویه نسبی جهت گیری نیروهای برآیند اوج با رسم قطبی دو جزئی به نام “اثر نیرو” (FF) توصیف شده است. این امر اطلاعات تصویری درباره تعامل بین پروفایل ابزار و منطقه اغتشاشی پلاستیک مهیا می کند که نمی تواند به صورت مستقیم از اطلاعات اندازه نیرو حاصل شود. مشخصا

FSW process automation is essential to making consistent and reliable friction stir welds and this requires an understanding of how tool design can influence process parameters, which in turn can provide high joint strength and performance. Tool optimisation hinges on a better understanding of the effect of tool parameters on forces during welding, on the tool torque and tool temperature. Important parameters include flute design (e.g. number, depth, and taper angle), the tool pin diameter and taper, and the pitch of any thread form on the pin. These influences were investigated in this study using a systematic tool profile matrix which considered the influence of four variations of each of these six geometric factors. Forces on the tool, applied torque and temperature were monitored and recorded during welding of 6   mm thick 5083-H321 aluminium alloy. The lateral reaction forces on each tool and the relative angle of orientation of the peak resultant force are described via a bi-lob