یشهوژپ یملع همانهام
یسدنهم کیناکم
سردم
mme.modares.ac.ir
هنیهب شوج یاهرتماراپ یزاس یاهژایلآ هباشتمریغ لاصتا یشاشتغا یکاکطصا یراک
AA5052 و
AA6061 هنیهب یکیناکم صاوخ و راتخاسزیر هب یبایتسد یارب
یحلاف اضریلع رادوزرآ
ینیسح ربکا ،
1*2
-1 رایشناد ، نارهت ،ریبکریما هاگشناد ،کیناکم یسدنهم
-2 نارهت ،ریبکریما هاگشناد ،کیناکم یسدنهم ،یبرم
،نارهت * 1388773567 ،
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
لماک یشهوژپ هلاقم :تفایرد نیدرورف27 1396
:شریذپ ا31 تشهبیدر 1396
:تیاس رد هئارا ریت61
6931 شوج دنیآرف
یراک یمن تروص یبوذ هنوگ چیه نآ رد هک تسا دماج تلاح دنیآرف کی یشاشتغا یکاکطصا هک یتازلف یارب شور نیا زا .دریگ
شوج تیلباق لصاح شوج و دنراد ینییاپ یریذپ زا
نآ شور هلیسو هب اه یم هدافتسا ،درادن یبسانم تیفیک یبوذ یاه
ریثأت هلاقم نیا رد .دوش
شوج یاهرتماراپ کطصا یراک
یاهژایلآ هباشمریغ لاصتا رب رازبا نیپ رطق و هناش رطق ،یورشیپ تعرس ،ینارود تعرس لماش یشاشتغا یکا
موینیمولآ هب5052
6061-T6 .دش یسررب زا هدافتسا اب اهرتماراپ نیا هنیهب یچوگات شیامزآ یحارط شور
هیبش همادا رد .دندش یزاس یزاس
مرن کمک هب دنیآرف یترارح سوکابآ رازفا
هیبش جیاتن اب ییامد عیزوت جیاتن هک دش ماجنا نومزآ و یفارگولاتم جیاتن .دنتشاد یبوخ قباطت یزاس
یتخسزیر هب جیاتن دیؤم یجنس تسد
هنومن ششک تست زا هدمآ شهاک ینارود تعرس شهاک و یورشیپ تعرس شیازفا اب یدورو ترارح .دندوب اه
هناد هزادنا و هتفای شوج یحاون یمامت رد اه
هنومن یمامت هدنورسپ هیحان .دش هتساک کچوک هناد هزادنا یاراد اه
دوب هدنورشیپ هیحان هب تبسن یرت
ژایلآ یترارح صاوخ هب طوبرم هک (6061
نییاپ ییامرگ تیفرظ و رتلااب شناسر بیرض کیپ هب رجنم هک دوب )نآ رت
نییاپ ییامد یاه نیا رد رت
دش نآ رد رتلااب یترارح ذوفن و ژایلآ ربارب ینارود تعرس لماش هنیهب یاهرتماراپ .
رود1400 ربارب یطخ تعرس ،هقیقد رب یلیم80
،هقیقد رب رتم
ربارب هناش رطق یلیم15
ربارب نیپ رطق و رتم یلیم3.5
هب رتم ( یششک ماکحتسا نیرتشیب .دمآ تسد 227.5
راظتنا هک روط نامه ،)لاکساپاگم
یم یهب یاهرتماراپ اب شوج رد تفر هب هن
دمآ تسد .
:ناگژاو دیلک شوج یشاشتغا یکاکطصا یراک
هیبش یترارح یزاس
یکیناکم صاوخ یچوگات شیامزآ یحارط هباشمریغ یاهژایلآ
Optimization of friction stir welding parameters of dissimilar AA5052 and AA6061-T6 joint for achieving optimum microstructure and mechanical properties
Alireza Fallahi Arezoudar, Akbar Hosseini*
Department of Mechanical Engineering, Amirkabir University, Tehran, Iran.
* P.O.B. 1388773567, Tehran, Iran, [email protected]
ARTICLE INFORMATION ABSTRACT
Original Research Paper Received 16 April 2017 Accepted 21 May 2017 Available Online 70 July 2017
Friction stir welding is a solid state process in which no fusion occurs on it. This method of welding is using for metals that have low weldability or their fusion welds do not have good quality. The effect of friction stir welding parameters, including rotational speed, linear speed, shoulder diameter and pin diameter on AA5052 to AA6061 dissimilar joints was studied in this paper. These parameters were optimized Using Taguchi method of Design of Experiments. Then thermal simulation of process was done with ABAQUS software in which the temperature distribution results were in good agreement with the simulation results. The results of specimens tensile tests were confirmed by metallography and micro-hardness tests result. With increasing the linear speed and reducing the rotational speed, heat input reduced and grain size of all weld areas is decreased. The retreating side of all instances had a smaller grain size than advancing side. This is because of the thermal properties of 6061 alloy (higher conductivity and lower heat capacity), which leads to lower peak temperature and higher thermal diffusivity. The optimal parameters including rotational speed of 1400 rpm, linear speed of 80 mm/min, shoulder diameter of 15 mm and a pin diameter of 3.5 mm, were achieved. The maximum tensile strength of 228.3 MPa was achieved in rotation speed of 1400 RPM, linear speed of 80 mm/min, shoulder diameter of 15 mm and pin diameter of 3.5 mm.
Keywords:
Friction Stir Welding Thermal Simulation Mechanical Properties Taguchi Method Dissimilar Alloys
همدقم-1 شوج یشاشتغا یکاکطصا یراک (1
لاس رد )FSW هسسؤم رد و 1991
1 Friction Stir Welding
شوج ناتسلگنا یراک شور زا یکی ناونع هب2
شوج یاه دماج تلاح یراک
دش عادبا شوج دنیآرف نیا ییاناوت هک یتکرش نیتسخن .[1]
یفرعم ار یراک
2 The Welding Institute (TWI)
باسیا تکرش ،درک دوب دئوس رد1
اب یفرصمریغ رازبا دنیآرف نیا رد .[2]
هقطنم دراو هدش فیرعت یطیارش تحت و یشخرچ تکرح اب و صاخ یحارط شوج ا اب و هدش یراک هعطق و رازبا نیب کاکطصا داجیا و راشف لامع
راک
یم سامت لحم رد امد نتفرلااب بجوم دوش
)جروف یورین( یراشف یورین .[3]
لکش رییغت بجوم هدش داجیا ترارح هارمه هب مظنم و هدش لرتنک یاه
یم هدام یلااب هب ور و یبادرگ اب لاصتا لحم رد رضاح یریمخ داوم .دوش
ما رد رازبا تکرح هباج شوج زرد دادت
یم اج نیا طلاتخا بیترت نیدب و دندرگ
یم مهارف ار لاصتا داجیا طیارش لاصتا لحم رد داوم دروآ
دنیآرف .[4]
FSW
لکش رد کیتامش تروص هب .تسا هدش هداد ناشن1
قیقحت شوج یژولونکت رب یرایسب یاه و یشاشتغا یکاکطصا یراک
لکش قرو یریذپ ریغ یاه
شوج سناجتم ک
هدربمان دنیآرف قیرط زا هدش یرا
هعلاطم .تسا هتفرگ ماجنا یگتسخ و یکیژرولاتم ،یکیناکم صاوخ رب زین ییاه
شوج شور هب هتفای لاصتا سناجتمان عضوم یور یشاشتغا یکاکطصا یراک
قرو .تسا هدیسر ماجنا هب زین موینیمولآ یاه
ناگاروم و مارادناس موینمولآ یاهژایلآ[5]
و2024 هلیسو هب هک ار5083
شوج یارب ار دندوب هدش دیلوت رازبا توافتم نیپ لکش جنپ یراک
FSW
.دندید بسانم موینمولآ یاهژایلآ هولاع
تعرس شیازفا هک دنتفایرد نآ رب
یم یششک ماکحتسا شیازفا ببس رازبا ینارود ای یورشیپ کی هب هک ،دوش
یم تفا سپس و هدیسر هنیشیب رادقم بجوم رازبا یروحم یورین شیازفا .دنک
لاصتا یششک ماکحتسا شیازفا یمFSW
هب ندیسر زا سپ مه زاب هک دوش
یم شهاک هنیشیب کی .دبای
ریلاواک شناراکمه و دنیآرف یاهرتماراپ ریثأت [6]
صاوخ رب FSW
هباشمان لاصتا یکیژولاتم و یکیناکم 2024-6082
تلااصتا .دندرک یسررب ار
نآ .دندمآ دوجو هب شوج هدنورشیپ تمس رد توافتم یاهژایلآ یریگرارق اب اه
شوج نیا رد هک یماگنه دندرک شرازگ ژایلآ اه
نورشیپ تمس رد2024 هد
یم رارق لاصتا یورشیپ تعرس و تفرگ
یلیم115 هقیقد رب رتم نیرتلااب دوب2
هب یتخسورکیم ریداقم یم تسد
ژایلآ یریگرارق اب هک یلاحرد ؛دمآ رد6082
تخاونکی یتخسورکیم لیفورپ ،لاصتا هدنورشیپ تمس طلاتخا هیحان رد یرت
هب یم تسد ناشن هک دمآ قم .تسا داوم رتهب بیکرت هدنهد
هیحان رد یتخس راد
رادقم هنیشیب نینچمه ،دوب هیاپ هدام زا رتشیب یکدنا رادقم هب شوج همکد رد یتخس ترارح زا رثأتم هیحان -
یکیناکمراک رد یتخس رادقم نیرتمک و3
ترارح زا رثأتم هیحان یریپرپ هدیدپ لیلد هب(4
.دندش هدهاشم )5
Fig.1 Schematics of friction stir welding process
لکش شوج دنیآرف کیتامش1 یشاشتغا یکاکطصا یراک
1 ESAB
2 mm/min
2 Thermo-mechanical Affected Zone (TMAZ)
3 Heat Affected Zone (HAZ)
5 Over Aging
ناراکمه و روپرافغ شوج دنیآرف یاهرتماراپ ریثأت [7]
یکاکطصا یراک
موینیمولآ یاهژایلآ سنجمهریغ لاصتا یکیناکم صاوخ رب ار یشاشتغا AA5083 و AA6061-T6 نآ .دندرک یسررب ار
یحارط شور زا هدافتسا اب اه
هنیهب هب خساپ حطس یژولودتم شیامزآ دنیآرف رثؤم یاهرتماراپ یزاس
شوج هب جیاتن هسیاقم و یراک تسد
یبرجت نومزآ زا لصاح جیاتن اب هدمآ
ینارود تعرس لماش هنیهب یاهرتماراپ .دنتخادرپ رطق ،هقیقد رب رود1800
نیپ یلیم2.4 تم هناش رطق ،ر یلیم10.3
یورشیپ تعرس و رتم یلیم30
رتم
هب هقیقد رب ناشن هک دمآ تسد
شیپ اب لصاح جیاتن بسانم قباطت هدنهد ینیب
نآ .دوب خساپ حطس یژولودتم شور ریداقم شیازفا اب هک دندرک هدهاشم اه
شوج یاهرتماراپ ماکحتسا رادقم ،رتماراپ ره ءازا هب ینیعم رادقم ات ،یراک
نینچ یارب یلصا لیلد هک درک تفا سپس و تفای شیازفا لاصتا یششک یم ار ییاهرییغت رظن دروم یاهرتماراپ هب هجوت اب یدورو ترارح رییغت رد ناوت
.تسناد راموکایاج و نوئل شوج یاهرتماراپ ریثأت [8]
یشاشتغا یکاکطصا یراک
لوط دایدزا دصرد و میلست ماکحتسا ،یششک ماکحتسا رب ار لاصتا یبسن
یاه
موینیمولآ یاهژایلآ 6061-T6
ار نآ .دندرک یسررب دندیسر هجیتن نیا هب اه
،یششک ماکحتسا یورشیپ تعرس شهاک و ینارود تعرس شیازفا اب هک هنومن یبسن لوط دایدزا دصرد و میلست ماکحتسا یم شیازفا اه
هنیشیب .دبای
هب میلست ماکحتسا تسد
اب ربارب هدمآ اکحتسا90%
.دش شرازگ هیاپ میلست م
ناراکمه و یدارم شوج دنیآرف یاهرتماراپ ریثأت [9]
یکاکطصا یراک
یاهژایلآ سنجمهریغ لاصتا یکیژولاتم و یکیناکم صاوخ رب ار یشاشتغا موینیمولآ و2024
6061-T6 نآ .دندرک یسررب
ریثأت اه تعرس یشخرچ و
تعرس یطخ رازبا
،راتخاسزیر رب راتخاسورکام
و صاوخ یکیناکم لاصتا اه
ژایلآ .دندرک یسررب هب 2024
لیلد نتشاد شنت رتلااب یلااب یامد نلایس
تبسن هب ژایلآ رد6061 تهج ورسپ تفرگ رارق نآ.
هجیتن اه هک دندرک یریگ
اب شیازفا ترارح مجح یدورو
نلایس داوم رد حوطس فلتخم رد قمع لاصتا
نگمه رت دش و نازیم ژایلآ مینیمولآ رد 2024
هقطنم یشاشتغا شیازفا تفای .
رد تبسن یاه تعرس یشخرچ هب یطخ رتلااب زا رود 40 رب یلیم رتم رثا تعرس
رییغت لکش و رد تبسن یاه رتمک رثا امد رب هزادنا هقطنم هناد یشاشتغا
بلاغ
نآ .دش ماکحتسا هک دندرک شرازگ اه یکیناکم
قطانم فلتخم اب یتخس
قطانم رظانتم دوخ طابترا یکیدزن دراد هب هنوگ ییا نازیم هک اب ماکحتسا
شیازفا یتخس شیازفا و دایدزا لوط شهاک یم دبای .
یکیژولاتم و یکیناکم صاوخ یسررب ینونک شهوژپ ماجنا زا فده شوج موینیمولآ ژایلآ یشاشتغا یکاکطصا یراک موینیمولآ ژایلآ هب 5052
هدش هدافتسا قرو ود ره تماخض .تسا6061 تماخض اب
یلیم3 .تسا رتم
نیا هب هجوت اب هب شوج تیفیک هک
تسد شوج شور نیا زا هدمآ هب یراک
هب یارب یچوگات شیامزآ یحارط .تسا هتسباو دنیآرف نیا یاهریغتم تسد
شوج هنیهب یاهرتماراپ ندروآ ،یورشیپ تعرس ،ینارود تعرس لماش ،یراک
یم ماجنا رازبا نیپ رطق و هناش رطق .دوش
رد یدورو ترارح ریثأت یسررب یارب
شوج تایلمع نیح و یراتخاسورکیم یسررب ،یششک ماکحتسا رب یراک
هنومن رب یتخسورکیم زا لصاح جیاتن اب و هدش ماجنا هدش هداد شوج یاه
هیبش فیصوت یارب یلدم و هدش ماجنا دنیآرف نیا ییامد لیلحت و یددع یزاس
شوج نامز رد ارذگ راش یترارح یراک
.دوش هئارا
شیامزآ یحارط-2 اه
شیامزآ یحارط ماجنا یارب قیقحت نیا رد یعس بولطم هجیتن هب ندیسر و اه
هب و یسررب دروم ماگ هب ماگ یچوگات شیامزآ یحارط دنور ات تسا هدش نآ رب
یدعب ماگ رد و دش هعلاطم دنیآرف یاهرتماراپ تسخن ماگ رد .دوش هتفرگ راک دروم تسا یدیلوت قرو یششک ماکحتسا هک خساپ یاهریغتم ندرک نییعت لودج رد یسررب دروم یاهرتماراپ .تفرگ رارق هعلاطم و یسررب هدش هئارا1
نآ یراذگریثأت نازیم هب هجوت اب اهرتماراپ باختنا .تسا تساه
هدودحم و اب اه
شهوژپ هب هجوت .دندش باختنا یهاگشیامزآ تاناکما و نیشیپ یاه
شیامزآ و داوم-3 یبرجت یاه
تیدودحم و تیمها هجوت اب شوج هنیمز رد دوجوم یاه
و موینیمولآ یراک
شوج و هنیمز نیا رد تاقیقحت هک دش هدید زاین سنجمهریغ یاهژایلآ یراک
شمریغ سنج ود زا هدافتسا اب ژایلآ .دوش ماجنا هبا
AA5052-H18 ژایلآ و
AA6061-T6 تماخض اب
یلیم 3 قرو یارب رتم باختنا شیامزآ دروم یاه
هنومن .تسا ناهج و ناریا تعنص رد دربراکرپ دراوم هلمج زا هک دندش یاه
هدشدای سنج ود زا هدش هیهت یاهژایلآ سنج زا نانیمطا یارب ششک نومزآ لودج رد نومزآ نیا جیاتن هک دش هتخاس لمع ماجنا یارب .تسا هدش هئارا2
شوج با زا یراک مرگ دلاوف سنج اب راز راک
.دش هدافتساH13
هسدنه قرو لاصتا هوحن هب هجوت اب ار اهرازبا زا یفلتخم یاه تماخض و اه
نآ یم اه زا رتمک هنومن تماخض هک یتروص رد .درک هدافتسا ناوت یلیم5
رتم
هناوتسا هسدنه ،دشاب بل هب بل تروص هب رظن دروم لاصتا و دشاب یارب ییا
بسانم نیپ دوب دهاوخ
هفرص یارب .[10]
یارب یفرصم داوم نازیم رد ییوج
لکش دننام نآ یحارط ،رازبا تخاس هجوت اب نیپ عافترا و هفرطود تروص هب2
قرو تماخض هب یلیم2.7
ماجنا یارب نیپ ذوفن نازیم .دش هتفرگ رظن رد رتم
شوج ربارب یراک یلیم0.3
.دش باختنا رتم
هزادنا-4 هب امد یریگ یبرجت تروص
هزادنا یارب هک دریگ تروص رچسکیف رد یتارییغت هک دش نآ رب زاین امد یریگ
نورتول رتمومرت زا .درک تباث ار لپوکومرت ناوتب -
یت ما - هزادنا یارب946 یریگ
تقد یاراد هک دش هدافتسا امد
%+1 ± 0.5 یتناس هجرد لکش .تسا دارگ
3
هزادنا لحم لپوکومرت تیعقوم ،یریگ و اه
یم ناشن ار هدشدای هاگتسد .دهد
هک دش نآ رب یعس هعطق ره یارب امد یاهرادومن جیاتن هسیاقم یارب هزادنا طیارش هطقن .دشاب ناسکی یریگ
هلصاف هب ییاه یلیم100
یاهتنا زا رتم
ا یارب رازبا هبل رانک ًاقیقد و شوج هزادن
.دش هتفرگ رظن رد امد یریگ
Table 1 Designed experiments by Taguchi method
لودج یحارط تاشیامزآ1 یچوگات شور هب هدش
نیپ رطق رازبا
( )mm
هناش رطق رازبا
( )mm
یورشیپ تعرس یلیم(
رب رتم )هقیقد
تعرس رود( ینارود
)هقیقد رب
هرامش شیامزآ
هرامش هنومن
7 15 60 1000 1 4
5 12 112 1000 2 6
3.5 12 60 710 3 1
5 17 60 1400 4 7
3.5 15 112 1400 5 9
3.5 17 80 1000 6 5
7 12 80 1400 7 2
7 17 112 710 8 3
5 15 80 710 9 8
Table 2 The results of base metals tensile tests
لودج هیاپ یاهزلف ششک تست جیاتن2 ییاهن ماکحتسا
(MPa) (MPa) میلست شنت هنومن
220 193 5052
310 276 6061
Fig. 2 Tools designed to welding
لکش یحارط یاهرازبا2 شوج یارب هدش
یراک
Fig. 3 Temperature measuring mechanism
لکش هزادنا مزیناکم3 امد یریگ
هزادنا یارب هک ییاهرتماراپ ترابع دنتفرگ رارق هدافتسا دروم امد یبرجت یریگ
:یورشیپ تعرس زا یلیم80
:ینارود تعرس ،هقیقد رب رتم ،هقیقد رب رود710
:هناش رطق یلیم 15
:نیپ رطق و رتم یلیم 5
ییامد عیزوت .تسا رتم
هب تسد لکش رد هدشدای یاهرتماراپ اب هدمآ ییامد عیزوت .تسا هدش هئارا4
لکش رد هدش هئارا هزادنا راب ود زا سپ4
هلصاف اب و ناسکی طیارش اب یریگ
ینامز شیامزآ جیاتن رد اطخ زورب زا ات تسا هنومن ندش درس روظنم هب مزلا نیرتشیب( شیامزآ رارکت زا لصاح کدنا رایسب یاطخ لیلد هب .دوش یریگولج
رادومن ود هب طوبرم یاطخ لکش رد مود نومزآ رادومن ،)دوب4%
هدش هئارا4
.تسا هب یامد هنیشیب تسد
ارب لاصتا هدنورشیپ تمس یارب هدمآ رب
201.3
یتناس هجرد هب یامد هنیشیب و دارگ
تسد لاصتا هدنورسپ تمس یارب هدمآ
ربارب 192.5 یتناس هجرد هب رتلااب یامد هنیشیب .دوب دارگ
تسد تمس رد هدمآ
یم ،لاصتا5052 نینچمه و هدنورشیپ تمس رد نآ یریگرارق لیلد هب دناوت
ناشن جیاتن .دشاب نآ یترارح صاوخ مرس خرن هدنهد
درس تعرس ای و شیا
ژایلآ رتلااب ندش .دوب هنیشیب یامد هب ندیسر زا سپ6061
هیبش-5 شوج دنیآرف یزاس یشاشتغا یکاکطصا یراک
هیبش یفرعم عیزوت لدم زا یترارح راش عیزوت یارب و یترارح عون زا یزاس
لارک طسوت هدش ییامد عیزوت و ترارح لاقتنا هوحن .تسا هدش هدافتسا[11]
رارق یسررب دروم بسانم یزرم طیارش و راش نیا زا هدافتسا اب راک هعطق یور عون زا یباختنا ناملا .تسا هتفرگ D8
DC3
صوصخم یناملا هک دش باختنا
یاراد و هدوب ترارح لاقتنا .تسا هرگ8
-5 -1 یترارح عبنم زیلانآ
لکش تمسق5 ناشن ار رازبا فلتخم یاه یم
یترارح عبنم ناونع هب هک دهد
Fig. 4 Temperature history from experimental results in surface of workpiece on X=100 mm and Y= 15 mm. a) 5052 alloy, b) 6061 alloy
لکش هب ییامد عیزوت 4 تسد
شوج یارب هدمآ هطقن رد یراک
X=100mm و
Y=15mm فلا ،لاصتا طخ زا -
ژایلآ ب ،6061 - ژایلآ 5052
Fig. 5 Different contact surfaces of tool and workpiece [12]
لکش راک هعطق اب رازبا فلتخم یسامت حوطس5 [12]
.دراد ار یترارح راش دیلوت ناکما هعطق رد ییامد عیزوت هبساحم یارب لدم کی دیاب راک
فیرعت یترارح
شوج رد یترارح لدم نیا .درک و ناکم دعب هس ره رد هکارذگ عون زا یراک
( هطبار تروص هب هک ریغتم نامز تسا )1
.[12]
𝑘𝛻2 (𝑇) + 𝑄in= 𝐶𝜌𝑑𝑇 (1) 𝑑𝑡
نیا رد داجیا یامرگ لک هک تسا نیا رب ضرف اج کاکطصا زا لصاح هدش
دروم رواتشگ .تسا راک هعطق و رازبا هناش صلاخ ناوت هبساحم یارب زاین
( هطبار لکش هب داوم نورد رازبا ندناخرچ و یدیلوت .تسا هبساحم لباق )2
∫ 𝑑𝑀 (2)
𝑀𝑠 𝑀p
= ∫ 𝜇𝑃(𝑟)2𝜋𝑟2𝑑𝑟
𝑅s
𝑅p
= 2
3 𝜇𝜋𝑃 (𝑅s3− 𝑅p3) رازبا کرتشم حطس رد هدش ماجنا راک مامت هک نیا ضرف اب هعطق–
هب راک
( طباور زا نیگنایم یلامعا یامرگ ،ددرگ لیدبت راک یم تسد هب )4,3
.دیآ 𝑄𝑖𝑛= ∫ 𝜔𝑑𝑀 (3)
𝑀s 𝑀p
= ∫ 𝜔2𝜋𝜇𝑃𝑟2𝑑𝑟
𝑅s
𝑅p
𝑄𝑖𝑛= 2 (4)
3 𝜋𝜔𝜇𝑃 (𝑅s3− 𝑅p3)
نآ زا هک اج 𝜔 = 2𝜋𝑁/60 و
( طباور تروص هب ینارود تعرسN )6,5
.تسا 𝑄𝑖𝑛= 4 (5)
3 𝜋𝜇𝑃𝑁 (𝑅s3− 𝑅p3) 𝑟 =𝑅p+ 𝑅s (6)
2
( هطبار زا حطس دحاو رب دراو یترارح ژراش هبساحم یارب لاح هدافتسا )7
یم .مینک 𝑞0= 3𝑄in𝑟 (7)
2𝜋𝑅s3
-2-5 یزرم طیارش
شوج ماگنه یم فلت ییلااب حطس زا هک یژرنا یراک
لاقتنا زا یشان دوش
حوطس همه .تسا یعشعشت و تفرمه ترارح نیا یاراد نیریز حطس زج هب
( هطبار تروص هب امرگ تفر رده .تسا ترارح لاقتنا عون ود .دوب دهاوخ )8
𝑞𝑠1= ℎup (𝑇 − 𝑇0) + 𝜀𝜎 (𝑇4− 𝑇04) (8)
نآ زا نافتسا تباث هک اج -
تسا کچوک رایسب نمزتلب هداس یارب
یزاس
یم راک ظن فرص یعشعشت ترارح لاقتنا زا ناوت ار هلداعم و درک ر
تروص هب
تفرمه ( هطبار .تفرگ رظن رد )9 𝑞s1= ℎup (𝑇 − 𝑇0) (9)
یم ار دیق حوطس و نیریز حطس نیب ترارح لاقتنا لااب تفرمه اب ناوت
لدم تسد زا ترارح .درک یزاس ( هطبار زا نیریز حطس زا هتفر
تسد هب )10
یم .دیآ 𝑞𝑠2= ℎ𝑏 (𝑇 − 𝑇0) (10)
هک hb
هعطق ریز رد یضرف تفرمه بیرض .تسا راک
-3-5 داوم صاوخ لودج رد هدافتسا داوم یترارح صاوخ یاه
و3 .تسا هدش هئارا4
-4-5 هب جیاتن تسد هدمآ
هیبش هزادنا یارب هدافتسا دروم یاهرتماراپ نامه اب یددع یزاس یبرجت یریگ
نآ ناوتب ات دش ماجنا امد زا لصاح جیاتن .درک هسیاقم رگیدکی اب ار اه
هیبش لکش رد یترارح یزاس .تسا هدش هئارا6
لکش ساسارب هب یامد هنیشیب6
تمس رد هدمآ تسد رتلااب ژایلآ5052
ب یامد هنیشیب زا ه
تسد تمس رد هدمآ هنیشیب هک یروطب ،تسا لاصتا6061
هب یامد تسد ژایلآ یارب هدمآ ربارب 6061
201.3 یتناس هجرد یارب و دارگ
Table 3 Thermal properties of AA5052 alloy [13]
لودج ژایلآ یترارح صاوخ3 5052
[13]
امد یتناس(
)دارگ یترارح تیاده بیرض
هجرد رتم رب تاو(
یتناس )دارگ یلاگچ
رب مرگولیک(
)بعکمرتم یترارح تیفرظ
مرگولیک رب لوژ(
یتناس هجرد )دارگ
20 164
2697 929
100 - 178
950
200 - 193
-
300 - 205
-
400 - 217
-
Table 4 Thermal properties of AA6061-T6 alloy [13]
لودج ژایلآ یترارح صاوخ4 6061
[13]
امد یتناس(
)دارگ یترارح تیاده بیرض
هجرد رتم رب تاو(
یتناس )دارگ یلاگچ
رب مرگولیک(
)بعکمرتم یترارح تیفرظ
مرگولیک رب لوژ(
یتناس هجرد )دارگ
25 167
2700 896
37.8 170
2685 920
93.3 177
2667 978
148.9 181
2657 1004
204.4 192
2657 1028
260 201
2657 1052
315 207
2630 1078
371.1 217
2620 1104
426.7 223
2610 1133
Fig. 6 Temperature history from simulation results in surface of workpiece on X=100 mm and Y= 15 mm. a) 5052 alloy and b) 6061 alloy
لکش هعطق حطس رد ییامد هنیشیپ6 هطقن رد راک
X=100mm و
Y=15mm طخ زا
فلا ،لاصتا - ژایلآ ب ،6061 - ژایلآ
ژایلآ ربارب5052
210.6 یتناس هجرد یم ار هدیدپ نیا لیلد .تسا دارگ
ناوت
هقطنم تمس هب طلاتخا هیحان رد داوم نایرج ،ژایلآ ود یترارح صاوخ ناشن ییامد روتناک .تسناد هیحان نآ رد یکیتسلاپ لکش رییغت و هدنورشیپ لکش رد هدش هداد ناشن زین7
ژایلآ رد رتلااب هدش داجیا یامد هنیشیب هدنهد
ژایلآ رد رتشیب یترارح ذوفن و5052 .تسا6061
لکش ساسارب هیحان یامد7
شوج نیح ردHAZ هلصاف رد( یراک
100
یلیم دودح رد ،)شوج یادتبا زا یرتم ات290
یتناس هجرد311 زا .تسا دارگ
یم شور نیا هار ناونع هب ناوت
ک شیپ یارب یرا زا رثأتم هیحان یامد ینیب
.درک هدافتسا هیحان نیا یراتخاسورکیم تارییغت و ترارح یددع لیلحت و یبرجت جیاتن هسیاقم-6
لکش هیبش زا لصاح یامد عیزوت هسیاقم 8 جیاتن و یترارح یزاس
هب تسد :یورشیپ تعرس یاهرتماراپ اب یهاگشیامزآ طیارش رد هدمآ 80
Fig. 7 Resulted temperature contour from FEM calculations in ABAQUS software
لکش مرن رد دودحم ناملا تابصاحم زا لصاح ییامد روتناک7 سوکابآ رازفا
یلیم ینارود تعرس ،هقیقد رب رتم :هناش رطق ،هقیقد رب رود710
رتم یلیم15
:نیپ رطق و یلیم5
یم ناشن ار رتم .دهد
لکش ناشن 8 زا هدمآ تسد هب رادومن ود لوبق لباق قباطت هدنهد
هزادنا هیبش و امد یبرجت یریگ یم نیاربانب ؛تسا نآ یترارح یزاس
زا ناوت
هب جیاتن تسد هیبش رد هدمآ شیپ یارب دامتعا لباق یلدم ناونع هب یزاس
ینیب
ب .درک هدافتسا هنومن فلتخم طاقن رد امد ا زا هدافتسا اب هک یروط ه
لدم نی
Fig. 8 Comparison of measured and simulated results, a- 6061 alloy, b- 5052 alloy
لکش هیبش زا لصاح جیاتن هسیاقم8 فلا ،یبرجت جیاتن و یزاس
- ژایلآ ب ،6061 -
ژایلآ 5052
یم نیح رد ار فلتخم طاقن یامد ناوت شوج
شیپ یراک یارب نآ زا و ینیب
هناد دح زا شیب دشر و شوج هیحان یامد دح زا شیب شیازفا زا یریگولج اه
هحص یارب .درک هدافتسا هک دش نآ رب یعس شخب نیا جیاتن یجنس
هیبش رد هدش هدافتسا یاهرتماراپ .دنشاب ناسکی یهاگشیامزا طیارش و یزاس
هیبش جیاتن رد یزاس
هنیشیب هزادنا یامد ژایلآ یارب هدش یریگ
6061
ربارب 203.3 یتناس هجرد ژایلآ یارب و دارگ
ربارب 5052 210.6 هجرد
یتناس هب یامد هنیشیب یبرجت جیاتن رد و تسا دارگ تسد
تمس یارب هدمآ
ربارب لاصتا هدنورسپ 201.3
یتناس هجرد هب یامد هنیشیب و دارگ
تسد هدمآ
ربارب لاصتا هدنورسپ تمس یارب 192.5
یتناس هجرد شیب.دندوب دارگ
یامد هنی
هب تسد هیبش طسوت دنیآرف نیا رد هدمآ هدنورشیپ تمس رد یترارح یزاس
هنومن یمامت لاصتا یم ار هدهاشم نیا ،دوب هدنورسپ تمس زا رتشیب اه
اب ناوت
ناراکمه و لوا یدیشمج تادهاشم ناراکمه و تساگبرا و[14]
دییأت[15]
ژایلآ یترارح شناسر بیرض .درک ایلآ هب تبسن6061
ژ و هدوب رتشیب5052
ژایلآ ییامرگ تیفرظ بیرض ژایلآ رد یترارح ذوفن نازیم .تسا رتشیب5052
ژایلآ رد هجیتن رد ،تسا رتشیب 6061 هقطنم رد ترارح عیزوت ،6061
عیسو داجیا یترارح راش .دوب دهاوخ یرت شوج نیح رد هدش
هقطنم رد یراک
زا رترود یطاقن هب ترارح لامعا ببس هدنورسپ یم شوج زلف
هنیشیب و دوش
نییاپ یامد .دش دهاوخ لصاح یرت
ششک نومزآ-7 شوج یاهرتماراپ ریثأت یگنوگچ و یکیناکم صاوخ یسررب تهج رب یراک
هنومن میلست ماکحتسا .دوش ماجنا درادناتسا ششک نومزآ هک دش نآ رب زاین اه
درادناتسا ساسارب زیاس باس ششک تست هنومن زا نومزآ نیا رد ASTM-
قرو یششک ماکحتسا اب یریگمشچ فلاتخا جیاتن و دش هدافتساE8 هیاپ یاه
حم .درادن ل هنومن یگراپ هقطنم رد ًاتدمع زا اه
.تسا هدش هدهاشمHAZ
هنومن باختنا و یزاسادج هوحن رد کیتامش تروص هب ششک نومزآ یاه
لکش هنومن ششک نومزآ زا لصاح جیاتن و هداد ناشن9 لودج رد اه
هئارا5
هب جیاتن زا نتفای نانیمطا یارب .تسا هدش تسد
ششک نومزآ رد هدمآ ره زا
.دش هیهت ششک تست هنومن هس شوج لکش ناشن10 هنومن هدنهد هدش هتسکش یاه
تسا ششک نومزآ رد یا
کیدزن هک .دنتشاد نیگنایم رادقم هب ار ماکحتسا نیرت
شیامزآ ماجنا زا سپ نازیم تسا مزلا یضایر عبات نیمخت زا شیپ و اه
ینعم زیلانآ .دوش یسررب یجورخ خساپ رب یلرتنک یاهریغتم رثا ندوب راد هک تسا هدش هتفرگ راک هب فده عبات رب اهرتماراپ تارثا هعلاطم یارب سنایراو
لودج رد یم هدهاشم سنایراو زیلانآ زا لصاح جیاتن6
.دوش
Fig. 9 manner of choosing the tensile test specimens
لکش هنومن باختنا هوحن9 ششک تست یاه
Fig. 10 Tensile test specimens
لکش هنومن10 ششک نومزآ یاه
لودج هنومن ششک تست جیاتن5 اه
Table 5 Tensile results of the samples
ناشن سنایراو زیلانآ جیاتن هب دنیآرف یاهرتماراپ هک تسا نیا هدنهد
زا ریغ
هدوب راذگریثأت رایسب یلماوع لاصتا یششک ماکحتسا رب ،نیپ رطق رتماراپ ،دنا
شیامزآ یحارط شور ساسارب اهرتماراپ یراذگرثا نازیم یلو .دش نییعت1
رد قیقحت جیاتن و هدش هدافتسا یچوگات شیامزآ یحارط شور زا روظنم نیدب مرن دنتفرگ رارق لیلحت دروم ترپسکا نیازید رازفا .
شقن کاکطصا دیلوت رد و رازبا جنلاپ هلحرم رد دنیآرف یورین رب رازبا نیپ یم افیا شوج هشیر رد داوم ندزمه رد ار یمهم شقن نینچمه و هتشاد .دنک
لودج سنایراو لیلحت ساسارب یجورخ ریغتم رب ار ریغتم ره یراذگرثا نازیم6 Table 6 The ANOVA results for tensile strength of the joints
رادقم
P F رادقم نیگنایم
تاعبرم
هجرد یدازآ
عومجم
تاعبرم رتماراپ
0.0161 61.42 99.57 6 597.41 لدم
0.0073 136.68 221.58 2 443.16 تعرس
ینارود
0.0397 24.17 39.19 2 78.38 تعرس
یورشیپ
0.0410 23.40 37.93 2 75.87 هناش رطق
رازبا
- - هدش ماغدا - - رازبا نیپ رطق
1.62 2 3.24 هدنامیقاب
8 600.65 عومجم
1 Design of Experiment (DOE)
نومزآ هرامش میلست ماکحتسا
)لاکساپاگم(
لاکساپاگم( یششک ماکحتسا )
1 147.2
198.5
2 166.1
211.6
3 169.1
202.4
4 174.5
214.6
5 163.3
218.5
6 155.7
211.5
7 174.1
220.3
8 161.2
221.1
9 165.5
226.0
هنیهب 169.4
227.5
هیور لکش رد شوج یاهرتماراپ ریثأت نیمخت یارب هدش مسر یاه یاه
و11
نامه .تسا هدش هداد ناشن 12 یم اهرادومن یمامت زا هک هنوگ
هجیتن ناوت
،درادن تسا ماکحتسا نامه هک فده عبات رب ینادنچ ریثأت نیپ رطق تفرگ یم یلو و هتشاد شقن کاکطصا دیلوت رد هک درک نایب ار هتکن نیا ناوت
یم افیا شوج هشیر رد داوم ندزمه رد ار یمهم شقن نینچمه لکش .دنک
-11 تروص هب یطخ تعرس و ینارود تعرس یاهرتماراپ ریثأت رگنایب فلا رب نیگنایم و تباث تروص هب رازبا هناش رطق و نیپ رطق رتماراپ و ریغتم
شوج قرو ماکحتسا ینارود تعرس نازیم ره لکش هب هجوت اب .تسا هدروخ
یم شیازفا ماکحتسا دشاب رتلااب لد .دبای
ن ترارح شیازفا رما نیا لی زا یشا
Fig. 11 3d-diagrams from the effect of welding parameters on tensile stress
لکش هیور11 مسر یاه تعرس ،ینارود تعرس یاهرتماراپ یود هب ود ریثأت زا هدش
یششک ماکحتسا رب رازبا هناش رطق و یورشیپ یطخ تعرس شیازفا .تسا داوم رتهب طلاتخا نآ عبت هب و دنیآرف رد کاکطصا
؛دوش رتشیب زاجم دح زا دیابن شیازفا نیا یلو ،هدش ماکحتسا شیازفا ببس تعرس دنیآرف نیا رد یطخ تعرس هنیهب تلاح نیاربانب یلیم 80
رب رتم
یم یفرعم هقیقد لکش .دوش
-11 ضو هب ار یدورو یامد ریثأت زین ب نایب حو
یم تلاح نیا رد .تسا ینارود تعرس و هناش رطق زا رثأتم ًامیقتسم هک دنک
هنیهب تلاح زین یم فیرعت هناش رطق یارب یا
رد نآ نتفرگ رظن رد اب و دوش
رادقم یلیم15 لکش .تشاد میهاوخ ار یششک ماکحتسا هنیشیب رتم -11
و ج
لکش یاه -12 ات فلا -12 ماراپ یود هب ود ریثأت ج ،یورشیپ تعرس یاهرت
ق اب طابترا رد رازبا هناش رطق و ینارود تعرس ناشن ار ماکحتسا رب رازبا نیپ رط
یم لکش رد .دنهد -12
هدش مک ماکحتسا هناش رطق دح زا شیب شیازفا اب ج
Fig. 12 3d-diagrams from the effect of welding parameters on tensile stress
لکش هیور12 مسر یاه شوج یاهرتماراپ ریثأت زا هدش یششک ماکحتسا رب یراک
مرن و هعطق یامد دح زا شیب نتفر لااب اب ار نآ لیلد و زلف دح زا شیب یگدش
یم دنیآرف نیح رد شوج .درک هیجوت ناوت
هیور هب هجوت اب تعرس و هناش رطق و ینارود تعرس هدش مسر یاه
یترت هب نیپ رطق و یطخ تکرح یششک ماکحتسا رب ار ریثأت نیرتشیب ب
لودج .دنراد هب هنیهب یاهرتماراپ 7
تسد شیامزآ یحارط قیرط زا هدمآ ار اه
یم ناشن .دهد جیاتن اب یششک ماکحتسا رب دنیآرف یاهرتماراپ ریثأت
هب تسد ناگروم و مارادناس طسوت هدمآ نموس و لتیاپ ،[5]
و یزیزع ،[16]
ناراکمه ن و یفطل ،[17]
یزورو ناراکمه و روپرافغ و [18]
دییأت لباق[7]
هب هجیتن .تسا تسد
دیؤم هعلاطم نیا و هدشدای قیقحت هسره طسوت هدمآ
،یشخرچ تعرس یاهرتماراپ ریداقم شیازفا اب یششک ماکحتسا شیازفا .تسا هنیهب رادقم ات رازبا هناش رطق و ینارود تعرس
نیرتشیب هنیهب طیارش رد تست ماجنا اب ربارب هلصاح ماکحتسا
228.3
شیپ هجیتن اب جیاتن نیا هسیاقم اب .تسا لاکساپاگم لودج رد هدش ینیب
7
ربارب ییاطخ دصرد رادقم 0.69%
یم لصاح ،اطخ زیچان دصرد نیا هک دوش
یم نایب ار شیامزآ یحارط طسوت هدش یبایزرا لدم یدمآراک .دنک
هسیاقم
شیپ زا لصاح جیاتن زآ یحارط شور ینیب
یششک ماکحتسا رادقم زا شیام
شناراکمه و انشیرک طسوت هتفرگ ماجنا قیقحت و قیقحت نیا رد هنیهب ،[19]
هب جیاتن اب یچوگات شور هب تسد
اراکمه و روپرافغ طسوت هدمآ شن
هب ،[7]
ناشن ،خساپ حطس یژولودتم شور یحارط شور نیا ندوب دمآراک هدنهد
هنیهب تهج شیامزآ شوج دنیآرف یزاس
ک یرا .تساFSW
یفارگولاتم-8 یب و شوج زلف شاشتغا زا نانیمطا یارب اب هدش هداد شوج قرو ندوب بیع
اب یفارگورکیم تست نآ هلابند هب و یفارگورکام تست ادتبا هنیهب یاهرتماراپ لیکسا نیا هب هجوت اب .دش ماجنا فلتخم یاه هب جیاتن هک
تسد تست زا هدمآ
هنومن ششک ناشن اه
هدنهد هیحان نیا دوب لاصتا هدنورسپ هقطنم زا فعض
.تفرگ رارق یسررب دروم لکش
ناشن13 هدنورسپ هیحان راتخاسورکیم هدنهد
هعطق هناد هزادنا تارییغت یسررب یارب هک تسا 9 دروم لاصتا لوط رد اه
.تفرگ رارق یسررب طلاتخا هیحان هیحان و1
هناد هزادنا ابTMAZ رد بیترت هب توافتم یاه
لکش یم هدهاشم13 هیحان .دنوش
هناد هزادنا طسوتم اب هنادزیر تروص هبSZ
ژایلآ تمس رد بیترت نیمه هب .تسا رتمورکیم9 تروص هب تابوسر ،6061
هدش هدنکارپ هنادزیر هیحان راتخاس .دنا
یکیتسلاپ مرف رییغت هب طوبرمSZ
ت هارمه هب دیدش یکیناکمومرت دنیآرف یط رد هدش داجیا یکیمانید ددجم رولب
.تسا هیحان یارب هنومن نیا هدنورسپ هقطنم هناد هزادنا طسوتمTMAZ
یاه
هب دودح رد هدمآ تسد .دوب رتمورکیم 13
نامه هدهاشم لکش رد هک روط
یم هیحان هزادنا یورشیپ تعرس رییغت اب رظن دروم لاصتا صاوخ دوش HAZ
لودج شیپ تاعلاطا7 یچوگات لدم طسوت هدش ینیب
Table 7 Predicted Parameters by Taguchi model
اهرتماراپ هاگشیامزآ ریداقم
ی شیپ ریداقم ینیب هدش
)هقیقد رب رود( ینارود تعرس یلیم( رازبا نیپ رطق )رتم
یلیم( یورشیپ تعرس )هقیقد رب رتم
یلیم( رازبا هناش رطق )رتم
یششک ماکحتسا )لاکساپاگم(
1400 1400
3.5 3.5
80 80
15 15
228.3 229.9
1 Stir Zone (SZ)
یم رییغت هناد هزادنا رتشیب هچ ره شیازفا اب و دنک شهاک هقطنم نیا یاه
یم هناد هزادنا یسررب دروم تلااصتا نیب زا .دبای و ترارح زا رثأتم هیحان رد اه
هنومن هدنورسپ تمس رد یاه
،3 و8 هب9 اب ربارب بیترت ،18
و23 .تسا25
شوج یاهرتماراپ ریثأت یسررب یارب نینچمه راتخاسورکیم رب یراک
هب تلااصتا شوج زا یدادعت ،هدمآ تسد یسررب دروم یباختنا تروص هب اه
لکش .دنتفرگ رارق یراتخاسورکیم یحاون14
،SZ وTMAZ HAZ یارب ار
شوج هرامش یاه ،3
یم ناشن ار هنیهب و8 هناد هزادنا دهد
هب یاه تسد هدمآ
هنومن طلاتخا هیحان یارب یاه
،3 و8 هنیهب لودج رد .تسا هدش هئارا8
،درادن دنیآرف نیح رد هدش داجیا ترارح رب ینادنچ ریثأت رازبا نیپ هزادنا سا لاکیناکم تایلمع و شوج هیحان رد هدام نایرج رب رازبا نیپ یلصا ریثأت .ت
لکش ساسارب هناد یدورو ترارح رادقم شیازفا اب14
ژایلآ تمس ود ره رد اه
یم تشرد هناد دشر رب هولاع .دنوش تمس رد تابوسر هزادنا دشر دهاش اه
نیپ و رازبا طسوت یکیناکم تایلمع ماجنا لیلد هب .میتسه لاصتا 6061 اب نآ زا یشان هدمآ دوجو هب ترارح ،طلاتخا هیحان رد ناخرچ هنادزیر راتخاس
زیر اب نینچمه و لاصتا تمس ود ره رد ددجم رولبت هدیدپ و تابوسر یگدش
هبور هناد هزادنا .میتسه ور یدورو ترارح شیازفا اب طلاتخا هیحان رد اه
یم شیازفا ناشن هک دبای هناد دشر هلحرم هب دورو و ددجم رولبت همادا هدنهد
هناد هزادنا یلک روط هب .تسا ا رد اه
شنرک خرن ای و شنرک شیازفا اب هیحان نی
یم شیازفا یدورو ترارح شیازفا اب و هتفای شهاک دبای
هناد هزادنا سپ. رد اه
یورشیپ تعرس شهاک و رازبا هناش رطق و ینارود تعرس شیازفا اب شوج زلف یم شیازفا هناد هزادنا طسوتم یدورو ترارح شیازفا اب رگید نایب هب .دبای
اه
شوج یارب یم شیازفا رظن دروم یاه
هب ینارود تعرس تبسن هچ ره .دبای
گرزب یورشیپ تعرس هب لاصتا دشاب رت
.تسا رتراتخاس تشرد هدمآ تسد
هناد هزادنا تارییغت یگنوگچ شوج یاهرتماراپ رییغت اب اه
هباشم یراک
هب جیاتن ناراکمه و یدارم طسوت هدمآ تسد اب هدشدای قیقحت رد .دوب[9]
شیازفا تبسن تعرس ات رود 40 رب یلیم
،رتم هزادنا هناد رد هدنورشیپ تمس و
هدنورسپ شیازفا و رد تبسن یاه رتارف زا نآ هب لیلد یرترب تعرس رثا شنرک
رب رثا امد شهاک یم .تفای یسروموناب و رابموک تست زا لصاح جیاتن ،[20]
هزادنا ریداقم هب کیدزن یریداقم رگنایب ششک ینونک هعلاطم رد هدش یریگ
نآ راک زا لصاح جیاتن رد یششک ماکحتسا رادقم .دوب ینارود تعرس رد اه
یورشیپ تعرس و هقیقد رب رود 1400 یلیم100
دودح هقیقد رب رتم 221
زا لصاح جیاتن اب هک دمآ تسد هب لاکساپاگم رضاح هژورپ رد هدش ماجنا تست
( یششک ماکحتسا رد مک فلاتخا نیا .تسا کیدزن )لاکساپاگم 226
Fig. 13 Microstructure of retreating side of sample 9. a and b) stir zone, c) thermo-mechanical affected zone and d) heat affected zone
لکش هرامش هنومن هدنورسپ هیحان راتخاسورکیم13 ب و فلا ،9
- ،شوج همکد ج
-
د ،لاکیناکمومرت رثاتم هیحان -
ترارح زا رثأتم هیحان
هزادنا یم ار هدش یریگ هک هدشدای قیقحت رد ژایلآ ود یریگرارق لحم هب ناوت
ژایلآ ژایلآ و هدنورسپ هیحان رد5052
،دنتشاد رارق هدنورشیپ هیحان رد6061
نآ .تسناد طوبرم د هزادنا اه
هنا شوج هنومن طلاتخا هیحان یارب ار اه یراک
ینارود تعرس رد هدش و هقیقد رب رود1400
یورشیپ تعرس یلیم80
رب رتم
هقطنم رد ،هقیقد دودح لاصتا 6061
هقطنم یارب و رتمورکیم 11 5052
دودح لاصتا جیاتن هب کیدزن جیاتن نیا .دندروآ تسد هب رتمورکیم 20
هب تسد نآ فلاتخا و تسا ینونک هژورپ رد هدمآ یم ار اه
رد توافت هب ناوت
راتخاسورکیم .داد تبسن اهژایلآ یریگرارق لحم رد توافت و رازبا هناش هزادنا هب تسد هنومن یارب هدمآ نش یاهراک اب نآ هسیاقم و هدش هداد شوج یاه
و
ناراکمه ناشن [21]
هژورپ زا هباشم جیاتن هدنهد .تسا هدربمان یاه
هناد لماش راک ود ره رد طلاتخا هیحان رد لاصتا راتخاسورکیم رد زیر یاه
هولاع .تسا هیاپ هدام اب هسیاقم ترارح دیلوت و دیدش یکیتسلاپ رییغت نآ رب
شوج نیح رد یکاکطصا ر راتخاسورکیم ندمآ دوجو هب رد یراک
هب هنادزی
یم هداد هجیتن طلاتخا هیحان لخاد هتفای ددجم رولبت یکیمانید تروص .دوش
هنومن رد شوج فلتخم یحاون لوا یدیشمج یاهراک هباشم یسررب دروم یاه
ناراکمه و ناشن هک [14]
هناد رتزیر عیزوت هدنهد ژایلآ رد اه
خرن اب 6061
شیب هک دنداد ناشن ناشیا .تسا دوب رتلااب شنرک هب یامد هنی
تسد رد هدمآ
تمس یامرگ تیفرظ و رتلااب یترارح شناسر بیرض یاراد هک لاصتا6061
نییاپ هژیو .تسا رضاح راک جیاتن اب قفاوم و لاصتا رگید تمس زا رتمک دوب رت
Fig. 14 Microstructure of the selected joints. a) retreating side of sample 3, b) advancing side of sample 3, c) retreating side of sample 8, d) advancing side of sample 8, e) retreating side of optimized sample, f) advancing side of optimized sample
لکش فلا .طلاتخا هیحان راتخاسورکیم14 -
هدنورسپ هیحان ب ،3
- هدنورشیپ هیحان ،3
ج - هدنورسپ هیحان د ،8
- هدنورشیپ هیحان
،8 ـه - ی ،هنیهب هدنورسپ هیحان -
هیحان
هنیهب هدنورشیپ لودج یاه هنومن طلاتخا هیحان یارب هدمآ تسد هب هناد هزادنا8 ،3
.هنیهب و8
Table 8 Stir zone grain size of the samples number 3, 8 and optimized sample.
هنومن هناد هزادنا دودح
اه
هدنورشیپ هیحان هدنورسپ هیحان
3 11-12
6.5-7.5
8 13.5-14.5
8-9
هنیهب 14.5-15.5
8.5-9.5 زیر تست-9
یتخس یجنس
هب و شوج زلف فلتخم قطانم رد یتخس رادقم ندیجنس یارب تست نیا لکش .تسا هدش ماجنا زرکیو شور هب یتخسورکیم رادومن15
تسد یارب هدمآ
هنومن هرامش یاه -1
یم ناشن ار هدش هداد شوج هنیهب هنومن و 3 .دهد
لکش رد هک یریداقم نیگنایم هدش هئارا هطقن ره یتخس رادقم ناونع هب15
س هزادنا راب ه هنومن رد یتخسورکیم یریگ اطخ نازیم ات تسا شوج کی یاه
هزادنا ریداقم نیب سنارلت رثکادح .دسرب لقادح هب
% ربارب هدش یریگ رد .دوب6
هزادنا رادقم هک یتروص یریگ
ریداقم هب تبسن یریگمشچ فلاتخا یاراد هدش
هرابود و هتفرگ رظن رد شیامزآ یاطخ ناونع هب دوب رگید .دش تست
لکش ساسارب هقطنم 15
زا شوج زلف قطانم رگید هب تبسنHAZ
ششک نومزآ زا لصاح هجیتن اب هجیتن نیا .تسا رادروخرب یرتمک یتخس هیحان رد ماکحتسا نیرتمک هک تسا بسانتم لحم و دش هدهاشمHAZ
لحم و یتخس رادومن هب هجوت اب رگید نایب هب .دوب هیحان نیا زا تاعطق یگراپ ش هنومن تسک یتخسزیر تست ،اه
هنومن ششک تست و یجنس رگیدکی دیؤم اه
دش هدهاشم زین ناراکمه و یدارم طست هدش هئارا قیقحت رد هجیتن نیا .تسا یسررب هک ماکحتسا
یعضوم قطانم فلتخم لاصتا ناشن داد هک رثأتم هقطنم
زا ترارح ژایلآ میلست شنت نازیم نیرتمک اب 6061
نییعت هدننک ماکحتسا
یلک لاصتا دوب هداد شوج هنومن رد. یتخس نیرتمک هنیهب یاهرتماراپ اب هدش
هزادنا
% هدنورسپ هیحان یارب ،ترارح زا رثأتم هقطنم رد هدش یریگ هیاپ زلف60
% هدنورشیپ هیحان یارب و رثأتم هیحان رد یتخس تفا نیرتشیب .دوب هیاپ زلف62
هنومن ترارح زا یتخس تفا نیرتمک و7
هنومن ترارح زا رثأتم هیحان رد یاه
و1 هنومن رد هدش داجیا رتلااب یاهامد لیلد هب هجیتن نیا .دش هدهاشم2 7
هنومن هب تبسن نییاپ یاهامد و رگید یاه
هنومن رد هدش داجیا رت یاه
و1 2
.تسا
Fig. 15 Vickers microhardness profiles of the cross-section of dissimilar joints
لکش هباشمان تلااصتا عطقم حطس زا زرکیو یتخسورکیم لیفورپ15
هنومنرد هزادنا یتخس نیرتمک7 رد ترارح زا رثأتم هقطنم یارب هدش یریگ
% ،هدنورسپ هیحان
% هدنورشیپ هیحان رد و هیاپ زلف55 زلف57
.دش هدهاشم هیاپ
% هقطنم نیا یم لماش ار شوج لک43
.دوش
هب جیاتن تسد جیاتن دیؤم یششک ماکحتسا و یتخسورکیم لیفورپ زا هدمآ
هب تسد ناراکمه و یدارم طسوت هدش هئارا قیقحت رد هدمآ هک دوب [9]
ماکحتسا یکیناکم قطانم فلتخم اب یتخس قطانم رظانتم طابترا دوخ
یکیدزن دراد هب یوحن هک اب شیازفا یتخس نازیم شیازفا ماکحتسا و
دایدزا
لوط شهاک یم دبای هب یتخسورکیم لیفورپ رد یتخس رادقم . تسد
رد هدمآ
هب یتخسورکیم تارییغت اب هباشم قیقحت نیا تسد
و کراپ راک رد هدمآ
لکش هب یدنور اب یتخسورکیم لیفورپ هدشدای دراوم مامت رد .تسا ناراکمه من یارب W هنو شوج یاه هب هدش یراک تسد
رد یتخس تفا نازیم و هدمآ
تمس هیحان و رتشیب لاصتا5052
تمس ردHAZ هدرتسگ لاصتا6061
رت
یسروموناب و رابموک طسوت هدش ماجنا یاهراک هباشم .دوب و کراپ و [21]
ناراکمه هنومن تسکش لحم [22]
هقطنم زا رتشیب هدش هداد شوج یاه
تمسHAZ یلآ5052 .دوب ژا
هجیتن-10 یریگ موینیمولآ یاهژایلآ یشاشتغا یکاکطصا لاصتا قیقحت نیا رد هب 5052
6061-T6 :دندمآ تسد هب ریز جیاتن و هدش ماجنا تیقفوم اب
-1 ماکحتسا نیگنایم خساپ و زیون هب لانگیس تبسن یاهرادومن لیلحت اب و یورشیپ تعرس ،ینارود تعرس بیترت هب هک دش صخشم یششک نیپ رطق و هتشاد یششک ماکحتسا رب ار ریثأت نیرتشیب رازبا هناش رطق .تسا راذگریثأت هدام نایرج رب رتشیب رازبا -2 ربارب ینارود تعرس لماش هنیهب یاهرتماراپ ،هقیقد رب رود1400
ربارب یطخ تعرس یلیم80
ربارب هناش رطق ،هقیقد رب رتم یلیم15
رتم
ربارب نیپ رطق و یلیم 3.5
هب رتم ییاهن ماکحتسا .دمآ تسد
هب تسد شوج هنومن یارب هدمآ یراک
ربارب هنیهب تلاح رد هدش 228.3
یششک ماکحتسا نایم هدش هدهاشم زیچان یاطخ .دوب لاکساپاگم شیپ هب و هدش ینیب تسد
ناشن یهاگشیامزآ طیارش رد هدمآ هدنهد
.تسا هدش هئارا لدم ندوب دمآراک -3 س شیازفا اب نگمه روط هب طلاتخا هیحان رد داوم ینارود تعر
یرت
یم بیکرت تعرس شیازفا اب بسانت رد یششک ماکحتسا و دنوش
یم شیازفا ینارود زا یدورو ترارح یورشیپ تعرس شیازفا اب .دبای
هنیهب رادقم کی هب یصخشم رادقم کی یم شهاک یا
یط رد و دبای
نآ طلاتخا و داوم بیکرت نآ م تروص هب اه
بسان و هدش ماجنا یرت
هنادزیر تروص هب فلتخم یحاون راتخاسورکیم یمرد یرت
اب .دنیآ
هب طلاتخا داجیا یارب یدورو ترارح یورشیپ تعرس رتشیب شیازفا یم شهاک یششک ماکحتسا و تسین یفاک بسانم تروص اب .دبای
هنیهب رادقم کی ات یدورو ترارح ادتبا زین رازبا هناش رطق شیازفا ازفا یم شی بسانم تروص هب طلاتخا تایلمع ات دبای اب .دوش ماجنا یرت
هنیهب دح زا رتشیب یدورو ترارح رازبا هناش رطق رتشیب شیازفا یم تشرد راتخاس اب فلتخم یحاون رد هک یروط هب دوش تفا ،هناد
اب هجیتن رد و ترارح زا رثأتم هقطنم شرتسگ ،یتخس دح زا شیب هبور یششک ماکحتسا تفا ر
ماکحتسا رب نیپ رطق ریثأت .میتسه و
طلاتخا نیح رد هدش داجیا داوم نایرج رب رتشیب وب مک رایسب یششک .تسا -4 هزادنا یبسن لوط دایدزا
% ششک تست جیاتن زا هدش یریگ دوب15.6
% دودح رد هک هیاپ زلف یبسن لوط دایدزا اب هجوت اب هک .تسا12
شیازفا .دمآ تسد هب شوج زلف رد3.6%
هناد هزادنا هب یاه یمامت رد ژایلآ هدنورسپ هقطنم یارب هدمآ تسد
هنومن کچوک اه نآ هزادنا زا رت ار نآ لیلد .دندوب هدنورشیپ هیحان رد اه
یم .تسناد طبترم هعلاطم دروم یاهژایلآ یترارح صاوخ اب ناوت
-5 یم ناشن یتخس تست جیاتن هیاپ زلف هب تبسن طلاتخا هیحان هک دهد
یتخس ترارح زا رثأتم هیحان رد یتخس تفا نیرتشیب و ،دراد یرتمک
.تسا ژایلآ ود -6 هزادنا یتخس نیرتمک هنومن رد ترارح زا رثأتم هقطنم رد هدش یریگ
% هدنورسپ هیحان یارب هنیهب یاهرتماراپ اب هدش هداد شوج زلف60
% هدنورشیپ هیحان یارب و هیاپ ترارح هب هجوت اب .دوب هیاپ زلف62
هناد هزادنا هنیهب طیارش رد بسانم هدنورسپ هیحان رد اه
8.5-9.5
دودح رد هدنورشیپ هیحان رد و رتمورکیم 14.5-15.5
رتمورکیم
هزادنا .دش یریگ
-7 هنومنرد هزادنا یتخس نیرتمک 7
یریگ زا رثأتم هقطنم یارب هدش
% ،هدنورسپ هیحان رد ترارح
% هدنورشیپ هیحان رد و هیاپ زلف55 57
ف
% هقطنم نیا .دش هدهاشم هیاپ زل یم لماش ار شوج لک43
.دوش
-8 هب یامد هنیشیب تسد
هطقن رد هدمآ تاصتخم اب یا
یلیم100 زا یرتم
و هعطق هبل یلیم 15
و هدنورسپ هقطنم یارب شوج طخ زا یرتم
هیحان یارب رادقم نیا و هدوبن ناسکی هدنورشیپ یاراد لاصتا5052
؛تسا یرتشیب ریداقم نراقتم لاصتا یامد عیزوت رادومن نیاربانب
یم ار هدیدپ نیا لیلد .تسین .تسناد ژایلآ ود یترارح صاوخ رد ناوت
هیبش جیاتن رد هزادنا یامد هنیشیب یزاس
ژایلآ یارب هدش یریگ 6061
ربارب 203.3 یتناس هجرد ژایلآ یارب و دارگ
ربارب5052 210.6 هجرد
یتناس ت جیاتن رد و دوب دارگ هب یامد هنیشیب یبرج
تسد یارب هدمآ
ربارب لاصتا هدنورسپ تمس 201.3
یتناس هجرد یامد هنیشیب و دارگ
هب تسد ربارب لاصتا هدنورسپ تمس یارب هدمآ 192.3
هجرد
یتناس و یبرجت جیاتن نیب هدش هدهاشم زیچان یاطخ .دوب دارگ
هیبش هزادنا یزاس ناشن امد یریگ
م هک تسا بلطم نیا هدنهد ی
ناوت
شیپ یارب هدش هئارا لدم زا هدافتسا شوج فلتخم یحاون یامد ینیب
.درک -9 ژایلآ یترارح شناسر بیرض ژایلآ هب تبسن 6061
و رتشیب5052
ژایلآ ییامرگ تیفرظ بیرض رد یترارح ذوفن نازیم و رتشیب5052
ژایلآ ژایلآ رد هجیتن رد .تسا رتشیب 6061
رد ترارح عیزوت6061
و هقطنم عیس رد هدش داجیا یترارح راش رگید نایب هب .دوب دهاوخ یرت
شوج نیح یطاقن هب ترارح لامعا ببس هدنورسپ هقطنم رد یراک
یم شوج زلف زا رترود ژایلآ رد ترارح زا رثأتم هقطنم هجیتن رد .دوش
هدرتسگ لاصتا هدنورسپ هقطنم ای و6061 یم رت
.دوش
مئلاع تسرهف-11 ( راشف 𝑃
2
kgm-
)
کرتشم حطس رواتشگ 𝑀 (
)mkgf
هباج بیرض 𝑘 یترارح ییاج
1( K- 1
Wm-
)
هژیو یامرگ 𝐶
1( C- 1°
Jkg-
)
( تفرمه بیرض h
1
K- 2
Wm-
)
صلاخ ناوت 𝑄
1( Ws-
)
( یترارح راش q Wm2
)