ورود عضویت درخواست پیش فاکتور
مروری بر روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
تجارت فلز

مروری بر روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

از آنجایی که ایجاد جوش های با استحکام بالا و مقاوم به خستگی و خوردگی در آلیاژهای آلومینیومی هوافضا مانند سری های 2000 و 7000 کاری مشکل بود، به مدت زیادی استفاده از فرآیند جوشکاری آلومینیوم در اتصال ساختارهای هوافضا محدود شده بود. این آلیاژهای آلومینیومی به طور کلی به عنوان آلیاژهای غیرقابل جوش کاری دسته‏بندی شده اند. به دلیل ساختار انجمادی ظریف و تخلخل در منطقه ی ذوب، از دست رفتن خواص مکانیکی در مقایسه با فلز پایه بسیار زیاد است. این عوامل باعث شده است که اتصال این آلیاژها توسط فرایندهای جوش کاری معمول مناسب نباشد. 

در این مقاله سعی بر آن است که بررسی جامعی بر روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی داشته باشیم. برای اطلاع از قیمت ورق آلومینیومی و محصولات فولادی، همین امروز با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

مکانیزم فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (Friction Stir Welding(FSW)) در انجمن جوش کاری انگلستان در سال 1991 و به صورت تکنیک حالت جامد اختراع شد و در ابتدا برای آلیاژهای آلومینیوم به کار برده شد. اساس FSW بسیار ساده است (شکل زیر). یک ابزار گردنده ی مصرف نشدنی با شولدر و یک پین با طراحی ویژه وارد می شود و در طول خط اتصال حرکت می کند.

 این ابزار دو وظیفه ی اصلی بر عهده دارد:

  1. گرم کردن قطعه کار، 
  2. حرکت دادن ماده برای ایجاد اتصال.

گرم کردن توسط اصطکاک بین ابزار و قطعه کار و تغییرشکل پلاستیک ماده انجام می شود. گرمایش متمرکز، ماده ی اطراف پین را نرم می کند و ترکیب گردش ابزار و حرکت آن باعث حرکت ماده از جلوی پین به عقب آن می شود. در نتیجه ی این فرایند، اتصالی در حالت جامد پدید می¬آید. به دلیل اشکال متفاوت ابزار، حرکت ماده در اطراف پین می¬تواند بسار پیچیده باشد. حین فرایندFSW، ماده تغییرفرم پلاستیک شدیدی را در دمای بالا تحمل می¬کند که باعث تولید دانه¬های تبلور مجدد ریز و هم‏محور می¬شود. این ریزساختار ریزدانه خواص مکانیکی خوبی فراهم می¬کند.

 

جوشکاری اغتشاشی

 
کاربردهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی کاربردهای بسیاری در صنایع مختلفی دارد که در آن از آلومینیوم استفاده می‌کنند. برای مثال:

کشتی سازی

FSW برای اولین بار برای جوشکاری پانل‌های آلومینیومی توخالی برای قایق‌های ماهیگیری مورد استفاده قرار گرفت. امروزه این روش، در جوشکاری پانل‌های آلومینیومی که در بدنه کشتی‌ها استفاده می‌شود، متداول است. از آنجا که FSW حداقل اعوجاج را ایجاد می‌کند، پانل‌های آلومینیومی حتی با خط جوش‌های طولانی، شکل خود را حفظ می‌کنند.

هوا فضا

در مخازن سوخت آلومینیوم مورد استفاده در فضاپیما برای ذخیره اکسیژن کرایوژنیک از FSW استفاده می‌شود. شرکت بوئینگ از روشFSW  در در ماژول Interstage یک موشک Delta II که در آگوست سال 1999 موفقیت بالایی داشت، استفاده کرد.

FSW همچنین، برای پیوستن به قاب‌های آلومینیومی سبک وزن که در بدنه هواپیما دیده می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این امر به این دلیل است که این روش جایگزین بسیار سبک‌تری برای پیچ یا پرچ زدن ارائه می‌دهد.

راه آهن

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، در پروفیل‌های توخالی و اکستروژن T-stiffener برای ساخت قطارهای پر سرعت نیز کاربرد دارد.

صنعت خودرو

صنعت خودرو از آلومینیوم به عنوان ماده بهینه برای تهیه شاسی استفاده می‌کند. از این رو،  صنعت خودرو یکی از اصلی‌ترین مصرف کنندگان فناوری FSW است. 

در مجموع، روش‌های جوشکاری رایج نمی‌توانند همانند FSW قطعات با تلورانس بالایی را ایجاد کنند. زمان جوش سریع فرآیند FSW نیز باعث جذابیت بیشتر این روش نسبت به سایر اشکال جوشکاری آلومینیوم می‌شود.

پارامترهای موثر بر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

پارامترهای متعددی بر فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی تاثیر گذار هستند که در ادامه به آن‌ها اشاره شده است. برای مطالعه دقیق‌تر این موارد می‌توانید به لینک دانش‌نامه پارامترهای موثر بر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مراجعه فرمایید.

  • سرعت دورانی
  • سرعت پیشروی
  • آفست
  • جهت دوران
  • زاویه ابزار
  • نیروی محوری
  • نیروی مهار قطعه کار

برای اطلاع از قیمت آهن، ,ورق گالوانیزه، ورق st52 و دیگر مقاطع فولادی می‌توانید به قسمت محصولات سایت تجارت فلز مراجعه فرمایید. علاوه براین، می‌توانید با مشاورین متخصص ما تماس حاصل فرمایید تا شما مشتریان عزیز را در این زمینه راهنمایی کنند.

تجارت فلز، تامین فلزات صنایع
شماره تماس: 49143 - 021

 

دیدگاه کاربران

دسته بندی دانش نامه