مطالعه عددی و تجربی از بررسی تحولات ریزساختاری و مکانیکی در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی غیر هم جنس آلیاژهای آلومینیوم AA5083-O و AA6061-T6

در تحقیق حاضر، از یک مدل صلب ویسکوپلاستیک اجزاء محدود بر مبنای روش لاگرانژی و المان بندی مجدد برای شبیه سازی غیر هم جنس جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژهای آلومینیوم AA5083-O و AA6061-T6 استفاده شد. سپس، از ترکیب روش های اتوماتای سلولی (CA) و لاسرااویی جوناس (LJ) برای بررسی تحولات ریزساختاری مواد با توجه به شرایط ترمومکانیکی موجود در فرایند استفاده شد. در ادامه، از روش ردیابی نقطه ای برای بررسی الگوی جریان ماده پیرامون ابزار استفاده و نتایج با شرایط تجربی مقایسه شد که کشیدگی و حرکت مواد به سوی بخش بالایی قسمت پیشرو اتصال در اثر اغتشاش و هم زنی مواد مشاهده شد. بررسی تحولات ریزساختاری نشان داد که با افزایش عامل زنرهولمان (Z)، اندازه دانه کاهش می یابد و موجب تغییر در سختی و استحکام آلیاژهای مورد استفاده می شود. همچنین در آزمون مکانیکی، کاهش استحکام در بخش پیشرو اتصال موجب شد تا نمونه ها از همین قسمت دچار شکست مکانیکی در آزمون کشش شوند. ضمن مطالعه مشخص شد، سرعت دورانی اثر چندان زیادی بر سختی و استحکام ندارد و مکان شکست اتصالات در آزمون کشش بر نواحی با سختی کمتر منطبق است.