بررسی و بهینه سازی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ورق های آلومینیوم 5010 به آلومینیوم 6061

هدف این پژوهش، امکان سنجی اتصال آلیاژهای غیرهمجنس آلومینیوم 6061 و آلومینیوم 5010 به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. در ابتدا تعداد 9 آزمایش با هدف طراحی بهینه هندسه پین ابزار انجام می شود. این آزمایش ها با سه هندسه پین استوانه ای، مثلثی و مربعی و تحت شرایط مختلفی از پارامترهای ورودی فرایند انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که پین با هندسه مربعی سبب رسیدن به بیشترین مقدار استحکام کششی، سختی و کش آمدگی شده است. تمامی مراحل اجرای فرایند در نرم افزار المان محدود شبیه سازی و نتایج به دست آمده بررسی شد. مرحله دوم آزمایش ها با هدف بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیش روی جوش و عمق غوطه وری بر استحکام کششی، سختی و کش آمدگی و انتخاب ترکیب بهینه ای از پارامترها که سبب بیشترین مقدار ممکن خواص مکانیکی شوند، طراحی و اجرا شده است. در این مرحله، از روش طراحی مرکب مرکزی استفاده و جهت ایجاد مدل دقیق از خواص مکانیکی و انتخاب پارامترهای بهینه، شبکه های عصبی مصنوعی با الگوریتم اجتماع ذرات ترکیب شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که شبکه عصبی با ساختار 3-11-3 کمترین خطا را در پیش بینی خواص مکانیکی خواهد داشت. همچنین نتایج بهینه سازی نشان داد که سرعت چرخشی ابزار 800 دور بر دقیقه، سرعت پیش روی 60 میلی متر بر دقیقه و عمق غوطه وری 2/0 میلی متر، جواب های بهینه ای است که سبب رسیدن به استحکام کششی، سختی و کش آمدگی مطلوب خواهد شد.