مطالعه تجربی فرایند جوشکاری نقطه ای ورق آلومینیوم غیرآلیاژی به روش اصطکاکی اغتشاشی با شانه ثابت

در فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از یک ابزار غیرمصرفی دوار که شامل پین و شانه است، استفاده می­شود. اصطکاک بین ابزار و قطعه کار باعث ایجاد اغتشاش، تغییر شکل پلاستیکی و در نتیجه اتصال قطعات می شود. مشکل این نوع جوشکاری باقی ماندن اثر ابزار روی قطعه کار است که علاوه بر مخدوش کردن ظاهر قطعه، منجر به نازک شدن ورق بالایی می­شود. در این پژوهش به منظور کاهش این اثر، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه­ای با شانه ثابت برای اتصال ورق هایی از جنس آلومینیوم غیرآلیاژی انجام شد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر عمق نفوذ با دو سطح ۳ و ۳.۵ میلی­متر، سرعت دورانی با دو سطح ۱۰۰۰ و ۲۰۰۰ دور بر دقیقه و قطر شانه با دو سطح ۲۰ و ۲۴ میلی­متر، بر میکروسختی، استحکام شکست، ریزساختار و کیفیت ظاهری اتصال به دست آمده می­باشد. سرعت پیشروی و زمان نگهداری ثابت و به ترتیب ۲۰ میلی­متر بر دقیقه و ۱۰ ثانیه در نظر گرفته شد. بهینه­یابی در سه حالت براساس بیشترین نیروی شکست، بیشترین سختی و ترکیبی از بیشترین نیروی شکست و سختی انجام شد. در حالت اول، بیشترین نیروی شکست معادل ۵۱/۱۳۸۹ نیوتن با سرعت دورانی ۲۰۰۰ دور بر دقیقه، عمق نفوذ ۳ میلی­متر و قطر شانه ۲۴ میلی­متر به دست آمد. در حالت دوم بیشترین سختی به میزان میانگین ۳۳/۹۱ ویکرز با سرعت دورانی ۱۰۰۰ دور در دقیقه، عمق نفوذ ۵/۳ میلی­متر و قطر شانه ۲۰ میلی متر به دست آمد. در حالت سوم بیشترین نیروی شکست و بیشترین میانگین سختی به ترتیب ۵۱/۱۳۸۹ نیوتن و ۶۶/۸۵ ویکرز به دست آمد.