جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک فرآیند جوشکاری حالت جامد می باشد که دارای یک ابزار چرخشی غیر مصرفی بوده که از دو قسمت شانه و پین تشکیل شده است. ابزار فرآیند با چرخش و وارد شدن به دو ورقی که به طور کاملاً محکم به هم جفت شده¬اند، تولید اصطکاک و حرارت کرده و اتصال را ایجاد می کند. همان‌طور که در شکل مشاهده می¬شود در این فرآیند عمل اتصال توسط یک ابزار چرخشی و پین موجود در نوک آن صورت می گیرد.

fw1

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در سال ۱۹۹۱ در موسسه جوشکاری انگلستان (TWI) و توسط وین توماس اختراع شد و گسترش این فرآیند توسط لاکهید مارتین  در سال ۱۹۹۵ صورت گرفت. در ادامه توسعه¬ی این فرآیند، در سال ۲۰۰۱، FSW در مرکز فضایی مارشال  (MSFC) برای تأمین بسیاری از نیازهای سازمان فضایی آمریکا (NASA) مورد استفاده قرار گرفت. این فرآیند در ابتدا فقط برای فلزات کم استحکام با نقطه ذوب پایین به ویژه آلومینیوم و آلیاژهای آن مورد استفاده قرار می¬گرفت، ولی به سرعت برای اکثر فلزات و آلیاژهای پر کاربرد ازجمله فولادها گسترش یافت. درک نحوه ی عملکرد این فرآیند ساده است. یک ابزار چرخشی مصرف نشدنی به همراه یک پین و شانه با طراحی خاص داخل لبه ها جفت شده و در طول آن حرکت می کند. شانه، تماس محکمی به بالای سطح قطعه کار ایجاد می¬کند. توزیع حرارت به وسیله اصطکاک در شانه و مقادیر کمتری در سطح پین، مواد را نرم کرده و آن‌ها را به هم جوش می¬دهد. تغییر فرم پلاستیکی شدید و جریان فلز نرم شده هنگام حرکت ابزار در طول جهت جوشکاری رخ می¬دهد. مواد از مقابل ابزار به لبه¬ها، جایی که به اتصال فورج شده است، منتقل می¬شوند. مسیری که جهت چرخش ابزار و جهت جوشکاری یکسان باشد را جهت پیش رو  و مسیر عکس آن یعنی مسیری که جهت چرخش ابزار و جهت جوشکاری مخالف هم باشند را جهت پس رو  نامیده‌اند .

fw2
ابزار چرخشی سه عمل مختلف را انجام می دهد :
الف) حرارت دادن به قطعه کار.
ب) حرارت دادن مواد به منظور ایجاد اتصال.
ج) نگه داشتن فلز داغ زیر شانه ی ابزار.
به عبارت دیگر حرارت متمرکز شده، مواد اطراف پین را نرم کرده و باعث امتزاج آن‌ها در اثر چرخش ابزار و در پی آن انتقال مواد می شود. در توضیح اهمیت عملکرد ابزار و تأثیر آن روی قطعه کار باید گفت؛ وقتی فرآیند به درستی صورت پذیرد یک اتصال حالت جامد تولید می شود که در آن هیچ ذوب شدنی رخ نخواهد داد. به علت خواص هندسی گوناگون ابزار،  توضیح دقیق حرکت مواد اطراف پین دشوار خواهد بود

0 پاسخ

ارسال یک پاسخ

می خواهید در گفتگو ها شرکت کنید؟
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *