آقای سجاد رسایی دانشجوی دکترای جناب آقای دکتر بیسادی، روز سه شنبه 9/10/93 از رساله دکترای خود تحت عنوان " مطالعه تحلیلی، تجربی و عددی فرایند جوشکاری اصطکاکی - اغتشاشی " دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 15 روز سه شنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

 چکیده:

  در این رساله با مطالعه فرآیند جوشکاری اصطکاکی- اغتشاشی پارامترهای موثر بر فرآیند شناسایی شده و تاثیر آنها مورد مطالعه قرار گرفته‌است. ابتدا فروبری ابزار که مرحله ابتدایی فرآیند است و شرایط اولیه برای تحلیل مراحل بعدی را تعیین می‌کند مطالعه شده‌است. سپس، جوشکاری ورق های همجنس و ناهمجنسبه طور مجزا و در دو بخش مطالعه شده‌است. در بخش اول تاثیر پارامترهای جوشکاری بر کیفیت و خواص مکانیکی و ریزساختاری اتصال بررسی شده و در بخش دوم تاثیر این پارامترها بر دمای قطعه مطالعه شده‌است.با ارائه مدلی سه بعدی بر اساس تحلیل المان محدود فرآیند مدل وشبیه‌سازی شده و توزیع دما، تغییر شکل قطعهو جریان مواد حول ابزار مورد مطالعه قرار گرفته‌است.

  نتایج نشان داده‌اند که توزیع دما حول ابزار نامتقارن بوده است و در مقاطع طولی و عرضی به ترتیب در پشت ابزار و در سمت پیشرونده دما بالاتر بوده‌است. اصطکاک عامل اصلی در ایجاد حرارت بوده‌است و با حذف اصطکاک در مدل ارائه شده توزیع دما در مقطع عرضی تقریبا متقارن بوده‌است. بر اساسنتایج، گردش مواد حول ابزار تنها در نزدیکی آن چشمگیر بوده‌است و به فاصله کمی از ابزار این تغییر مکان قابل صرفنظر می‌باشد. میدان سرعت قابل قبول برای جریان مواد حین فروبری ارائه شده و با استفاده از تئوری کرانه بالا نیروی فروبری ابزار تخمین زده شده‌است. مقایسه نیروی محاسبه شده با نتایج تجربی دیگر محققین نشان داده‌است که تحلیل ارائه شده توانایی تخمین نیروی بیشینه فروبری را با دقت قابل قبول خواهد داشت. به دلیل صرفنظر کردن از تماس شانه ابزار با نمونه، ارائه دقیق نمودار نیرو با خطا همراه خواهد‌بود.

  آلیاژ 7075 آلومینیوم برای مطالعه فرآیند جوشکاری همجنس استفاده شده‌است. در بخش اول تاثیر پارامترهای سرعت چرخش ابزار و سرعت جوشکاری بر کیفیت و خواص مکانیکی و ریزساختاری اتصال بررسی شده‌است. در بخش دوم علاوه بر این پارامترها تاثیر پارامترهای ابعاد ابزار (قطر شانه و پین)، و شکل پین بر دمای قطعه مطالعه شده‌است. طبق نتایج بدست آمده حین جوشکاری دما در سمت پسرونده همواره بالاتر بوده‌است.

  برای مطالعه فرآیند جوشکاری ناهمجنس از ورق‌های آلیاژ 5083 و 1100 آلومینیوم و مس خالص تجاری استفاده شده‌است. تاثیر سرعت چرخش ابزار، سرعت جوشکاری، محل قرارگیری هر قطعه و انحراف موقعیت ابزار نسبت به خط جوش بر خواص اتصال بررسی شده‌است. سپس، تاثیر پارامترها شکل پین ابزار، سرعت چرخش ابزار، سرعت جوشکاری و محل قرارگیری ورق ها بر دما در نمونه‌ها مطالعه شده‌است. طبق مشاهدات، حین فرآیند ترکیب‌های بین فلزی Cu9Al4 و CuAl2 تشکیل شده‌اند که بر خواص اتصال تاثیر گذار بوده‌اندو مقدار آنها متاثر از پارامترهای فرآیند است. محل قرارگیری ورق‌ها بر کیفیت اتصال تاثیر چشمگیر داشته‌است، به طوریکه با قرارگیری آلومینیوم در سمت پسرونده همواره اتصالی بی کیفیت تشکیل شده‌است.

  واژه‌های کلیدی: جوشکاری اصطکاکی- اغتشاشی، خواص مکانیکی و ریزساختاری، توزیع دما، الگوی جریان مواد ، نیروی فروبری ابزار.