جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "fsw" در نشریات گروه "مواد و متالورژی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «fsw» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
Friction Stir Welding (FSW) is a welding technique that has brought significant advancements to the field of metal joining. An innovative variation of this technique is known as bobbin tool friction stir welding (BTFSW). This study aimed to compare various aspects, including force, temperature, and strain, between FSW and BTFSW. For this reason, the finite element method was employed, utilizing the Eulerian technique to model the welding process. The findings revealed that the presence of two shoulders in BTFSW enhances heat generation by increasing the contact area with the workpiece, resulting in improved frictional heat production. The advancing side of the BFSW sample exhibited the highest recorded peak temperature, reaching 532°C. On the other hand, the CFSW sample displayed a comparatively lower peak temperature of approximately 347°C. The elevated temperature in BTFSW enhances material flowability and plasticity, leading to reduced longitudinal forces compared to FSW. In CFSW, the longitudinal force varies between 3500 N and 2500 N, whereas in BTFSW, the longitudinal force is significantly lower, approximately 800 N. Furthermore, analysis of strain distribution demonstrated that BTFSW exhibits an hourglass-shaped strain pattern, indicating a larger area affected by strain when compared to FSW. These results highlight the benefits of BTFSW in terms of enhanced heat generation, reduced forces, and a larger strain-affected area, underscoring its potential as a superior welding technique.
Keywords: FSW, BTFSW, Force, Strain, Temperature -
در این تحقیق، بهینه سازی قابلیت شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به منظور پیش بینی استحکام کششی و ازدیاد طول نسبی اتصالات ایجاد شده بر Al-5083 توسط فرایند جوشکاری همزنی اصطکاکی (FSW) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور با تغییر پارامترهای موثر بر کارایی ANN از قبیل تعداد لایه ها و تعداد نورون های لایه های مخفی، نوع تابع انتقال بین لایه ها، الگوریتم یادگیری و غیره، شبکه عصبی کارآمد برای پیش بینی خواص کششی اتصالات FSWed-Al-5083 تعیین گردید. بررسی های انجام شده آشکار نمود که شبکه عصبی پرسپترون با دو لایه پنهان و تعداد 17 نورون، الگوریتم آموزش لونبرگ-مارکوارت و تابع انتقال Logsig برای لایه های میانی و تابع تبدیل Tansig برای لایه خروجی، کارآمدترین شبکه عصبی برای پیش بینی مورد نظر است. شبکه مذکور دارای ساختار بهینه براساس کمینه مقدار خطای میانگین مربعات 05/0، بیشینه ضریب همبستگی کل 93/0 و رگرسیون خط با زاویه 45 درجه بین مقادیر واقعی و پیش بینی شده می باشد. در نتیجه این شبکه از کارایی مطلوبی برای آموزش، تعمیم و برآورد استحکام کششی و ازدیاد طول نسبی Al-5083 اتصال FSW داده شده برخوردار است.
کلید واژگان: Al-5083, FSW, استحکام, سرعت چرخش, سرعت پیش روی, شبکه عصبی مصنوعیIn this research, the optimization of the artificial neural network (ANN) capability for predecting the tensile strength and elongation of friction stir welded Al-5083 (FS-welded Al-5083) was carried out. The effective parameters of ANN, such as the number of layers, number of neurons in hidden layers, transfer function between layers, the learning algorithm and etc. were investigated and the efficient neural network was determined to predict the tensile properties of FS-welded Al-5083. The investigations revealed that the perceptron neural network with two hidden layers and 17 neurons numbers, Lunberg-Marquardt training algorithm and Logsig transfer function for the intermediate layers and Tansig transformation function for the output layer is the most optimized neural network for the prediction. The optimized network has an optimal structure based on the minimum value of the mean square error of 0.05, the maximum total correlation coefficient of 0.93 and the line regression with an angle of 45 degrees between the actual and estimated values. Therefore, this network has a good performance for training, generalizing and estimating of tensile strength and elongation of FS-welded Al-5083.
Keywords: Al-5083, FSW, Strength, Rotation speed, Traverse speed, artificial neural network -
به منظور بررسی تاثیر پارامترهای سرعت چرخشی و زاویه ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلیاژ AZ91 منیزیم به تیتانیوم خالص تجاری، ورق هایی در ابعاد 4×26×100 میلیمتر آماده سازی شدند. پارامترهای متغیر در این مطالعه سرعت چرخشی (800، 1200 و 2500 دور بر دقیقه) و زاویه ابزار (5/0، 1 و 3 درجه) تعیین شده و سرعت پیشروی ثابت و برابر 32 میلیمتر بر دقیقه در نظر گرفته شد. پس از اجرای جوشکاری نمونه ها جهت انجام بررسی های ریزساختاری و خواص مکانیکی (سختی و کشش) بر طبق استاندارد مربوطه آماده سازی شدند. بررسی های ریزساختاری نشان داد که ساختار ناحیه جوش CP-Ti/AZ91 شامل دانه های کشیده آلفا بوده و ریزساختار منطقه اختلاط یافته در سمت آلیاژ منیزیم شامل دانه های هم محور α - منیزیم همراه با ترکیبات بین فلزی Mg17Al12 در زمینه می باشد. نتایج حاصل از آزمون کشش نشان داد که بیشترین مقدار استحکام کششی (160 مگاپاسکال) مربوط به سرعت چرخشی 2500 دور بر دقیقه و زاویه پین 1 درجه می باشد. همچنین مشخص شد که سرعت چرخشی 800 دور بر دقیقه همراه با سرعت پیشروی 32 میلیمتر بر دقیقه جهت جوشکاری نمونه های AZ91 به تیتانیوم خالص تجاری مناسب نبوده بطوری که این نمونه ها در حین فرایند آماده سازی دچار شکست شدند. از طرفی مشاهده شد که افزایش زاویه ابزار نسبت به قطعه کار در ابتدا منجر به افزایش استحکام قطعه از 141 مگاپاسکال به 160 مگاپاسکال شده و سپس تا 132 مگاپاسکال کاهش می یابد. از طرف دیگر نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی ویکرز نشان داد که عدد سختی منطقه جوش به طور میانگین برابر 173 ویکرز بوده و از سختی آلیاژ AZ91 (61 ویکرز) بیشتر و به سختی آلیاژ تیتانیوم (167 ویکرز) نزدیک می باشد.
کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلیاژ AZ91, تیتانیوم خالص تجاری, سرعت چرخشیIn this study the effect of rotational speed and tool angle parameters on the microstructure and mechanical properties of the AZ91/CP-Ti joint was investigated, for this reason the sheets with 4 x 26 x 100 mm dimensions were prepared and joint by FSW with different rotational speed (800, 1200 and 2500 rpm) and the tool angle (0.5, 1 and 3 degrees). After joining, the samples were cut and prepared for study of microstructural and mechanical properties. OM and SEM examination shows that the structure of AZ91/CP-Ti nugget zone includes alpha grains and the microstructure of the mix zone on the AZ91 side includes α-magnesium coaxial grains with Mg17Al12 intermetallic compounds. The results of the tensile test show that the maximum tensile strength value (160 MPa) related to the rotation speed of 2500 rpm and the tool angle of 1 degree. It was also determined that the rotation speed of 800 rpm was not suitable for joining of AZ91/CP-Ti. On the other hand, it was observed that by increasing the tool angle the work piece, initially leads to an increases the strength from 141 MPa to 160 MPa and then decreases to 132 MPa. the results of the Vickers hardness test show that the average of the nugget zone hardness was to 173, which is higher than the hardness of AZ91 alloy (61 Vickers) and near to the hardness of CP-Ti (167 Vickers).
Keywords: FSW, AZ91, CP-Ti, Rotational speed, Tool angle -
در تحقیق حاضر پارامترهای سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی ابزار و افست ابزار با سطوح مختلف در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ( FSW )ورقهای ترکیبی مس آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفت. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مس خالص - و آلیاژ آلومینیوم 5052 با سرعت چرخش 800 تا 1200 دور در دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 40 تا 80 میلیمتر بر دقیقه و افست ابزار از 1 تا 2 میلی متر انجام شد. آرایه L9 تاگوچی برای طراحی 9 آزمایش تجربی استفاده شد و هر آزمایش سه بار تکرار شد. آزمون کششی یکسانی بر اساس ASTM-E8 برای استخراج خواص مکانیکی TWBs استفاده شد. سرعت چرخش ابزار 1200 دور در دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 60 میلیمتر در دقیقه و جابجایی ابزار 5 / 1 میلی متر باعث ایجاد محدوده مطلوب ورودی گرما برای ایجاد یک منطقه اغتشاشی با کیفیت خوب شد. استفاده از پارامترهای FSW باعث تشکیل لایه های بین فلزی نازک و توقف حرکت نابجایی در آزمون کشش شد و سبب افزایش مقاومت کششی بالاتر و بهبود کیفیت اتصال گردید. از اسکن میکروسکوپ الکترونی( SEM ) برای بررسی سطح شکست ورق های ترکیبی پس از آزمون کششی استفاده شد.کلید واژگان: ورقهای ترکیبی, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, خواص مکانیکی, استحکام کششی نهایی, ریزساختار ریز دانهIn the present study, parameters of tool rotation speed, tool travel speed and tool offsetting with different levels were used in the friction stir welding (FSW) of aluminum-copper tailor welded blanks (TWBs). The FSW of pure copper to 5052 aluminum alloy were carried out by varying tool rotation speed from 800 rpm to 1200 rpm, tool travel speed from 40 mm/min to 80 mm/min and tool offsetting from 1 mm to 2 mm. The L9 orthogonal array of Taguchi was used to design 9 experimental tests and each test was repeated three times. The uniaxial tensile test based on the ASTM-E8 was used for mechanical properties extraction of TWBs. The tool rotation speed of 1200 rpm, tool travel speed of 60 mm/min and tool offsetting of 1.5 mm resulted in the optimum range of heat input to form a stir zone with good quality. Using these FSW parameters caused the formation of thin intermetallic layers which stopped the motion of dislocation in the tensile test and resulted in higher tensile strength and joint quality. The scanning electron microscope (SEM) was used to scan the tensile fracture surface of TWBs.Keywords: TWBs, FSW, Mechanical properties, Ultimate tensile strength, Microstructure
-
در تحقیق حاضر، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی سر به سر آلومینیوم خالص تجاری 1050با استفاده از لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075در سرعت های خطی 30، 50 و 100 میلی متر بر دقیقه و سرعت های چرخشی 800 و 1200 دور در دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. به منظور مقایسه بهتر، نمونه های بدون لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075نیز جوشکاری شدند. یک ابزار استوانه ای رزوه دار از جنس فولاد گرم کار به منظور اتصال ورق های 5میلی متری استفاده شد. بررسی های لازم توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و همچنین انجام آزمونهای ریزسختی و کشش صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که اتصال بدست آمده تحت سرعت چرخشی 800 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 30 میلیمتر بر دقیقه در نمونه های با لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075دارای بالاترین استحکام کششی و ریزسختی و اتصال بدست آمده تحت سرعت چرخشی 800 دور در دقیقه و سرعت پیشروی 50 میلیمتر بر دقیقه، درنمونه های بدون لایه میانی آلیاژ آلومینیوم 7075دارای بالاترین میزان استحکام کششی و ریزسختی می باشد. نتایج آزمون های کشش و ریزسختی مشخص نمودند که استفاده از لایه میانی باعث افزایش استحکام کششی و ریزسختی در تمامی نمونه ها می گردد.کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلومینیوم خالص تجاری 1050, آلیاژ آلومینیوم 7075, لایه میانیIn this research, the FSW Butt joint of commercial aluminum 1050 was investigated by using the 7075 aluminum alloy interlayer on the linear velocity of 30, 50 and 100 mm / min, and rotational speeds of 800 and 1200 rpm. A threaded cylindrical tool was used for joining of the 5 mm sheets. The OM, SEM, microhardness and tensile tests were done. The results shows that in sample with an interlayer at the condition of the 800 rpm and 30 mm/min the maximum tensile strength and hardness appeared and in the non-layered sample at the 800 rpm and 50 mm/min, the maximum tensile strength and hardness was obtained. The results shows that by using the interlayer the tensile strength and hardness were increase.Keywords: FSW, Al 1050, Al 7075, Interlayer
-
Formability of automotive friction stir welded TWB (tailor welded blank) sheets is numerically investigated in biaxial stretching based on hemispherical dome stretch (HDS) test in four automotive sheets of Aluminum alloy 6111-T4, 5083-H18, 5083-O and DP590 steel, having different thicknesses. The effects of the weld zone modeling and the thickness ratio on formability are evaluated. In order to carry out the numerical simulations, mechanical properties are considered according to Chung et al. [11] experimental results. von-Mises and Hill48 quadratic yield functions are used to compare the isotropic and anisotropic behaviors of the used sheets. In order to simplify the problem, the anisotropy of the weld zone is ignored. The FEM results are compared with experimental results of [11]. Anisotropic assumption for base materials and varying thickness for the weld zone give more accurate prediction. Numerical results are in good
agreement with the experimental results. Failure onset locations and patterns are accurate. Since the formability is dependent on the stress concentration, asymmetric distribution of strength and complexity of weld zone properties, the thickness ratio in TWB affect formability.Keywords: TWB, HDS, Anisotropic, Forming, FSW
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.