لحام سبائك الألومنيوم 5086 بإجراءات FSW
داركو باجيتش، سانجا ميلجاني ع>
الكلمات المفتاحية: اللحام، FSW، الاحتكاك، وجه الأداة، شياق الأداة، الخواص الميكانيكية
ملخص:قوي>
في اللحام بالقوس الكهربائي التقليدي للألمنيوم وسبائكه، بالإضافة إلى مهارة اللحام الكبيرة، من الضروري إعداد عالي الجودة لجوانب المفاصل، ومواد إلكترود إضافية، وحماية الغاز لمنطقة اللحام ومعلمات اللحام الكافية. بفضل تطور مبادئ عملية FSW، تعتمد جودة لحام الألومنيوم وسبائكه، في المقام الأول، على هندسة أداة اللحام ومعلمات اللحام: سرعة الدوران، القوة المحورية وسرعة الحركة الانتقالية للأداة. أداة.
1 المقدمة
يستخدم اللحام الاحتكاكي مزيجًا من الطاقة الحرارية والميكانيكية عن طريق الاحتكاك بين عنصرين لتوليد الحرارة على الأسطح الملامسة. يجب أن يقوم واحد على الأقل من هذين العنصرين بحركة دورانية. الحرارة المنبعثة على سطح التلامس للعنصرين تحول المادة إلى حالة عجينة، وعمل القوة المحورية يخلق وصلة ملحومة، وبفضل بثق جزء من المادة، يتم التخلص من الأكاسيد والشوائب في هذه الحلقة لذلك فإن البنية المجهرية للمفصل تكون مناسبة أو كلا العنصرين يعطي نتائج ومن الممكن ربط المواد بشرط تطابق محاورها الطولية اعتمادا على المعدات المتوفرة، هيمكن أيضًا لحام العناصر ذات المقطع العرضي المستطيل بالاحتكاك. يتم توليد الحرارة المطلوبة عن طريق تحريك عنصر واحد في أغلب الأحيان أو تحريك عنصري العمل في نفس الوقت في الاتجاه المعاكس. تم تسجيل براءة اختراع اللحام بالتحريك الاحتكاكي أو لحام FSW (لحام الاحتكاك بالتحريك) في عام 1991 من قبل TheWeldingInstituteofCambridgeU.K.(TWI). كان مخصصًا في المقام الأول لحام الألومنيوم وحصل على براءة اختراع على هذا النحو. بسبب تآكل أدوات اللحام، يتم استخدام هذا الإجراء تجاريًا في الغالب في لحام المواد اللينة: الألومنيوم والنحاس والزنك والمغنيسيوم، ومؤخرًا أيضًا عدد من المواد الفولاذية. وبفضل التطور، بشكل أساسي في المواد والأدوات الآلية الجديدة، يتم استخدام إجراء FSW عمليًا في جميع فروع الصناعة، وخاصة في صناعات الطيران والسكك الحديدية والسيارات والعمليات التحويلية، ويرد في الشكل 1 تمثيل تخطيطي لعملية لحام FSW.
الشكل 1. التمثيل التخطيطي لحام الاحتكاك م>
2. إجراءات المعلمات المؤثرة
يتم تحديد جودة الوصلات الملحومة المصنوعة من خلال عملية اللحام بالتحريك الاحتكاكي من خلال عدة عوامل بالإضافة إلى خصائص المواد المشاركة في عملية اللحام. يؤثر تحديد المعلمات وخصائص المواد على سرعة وكمية توليد الحرارة، تيممجال الضغط ودرجة حرارة التبريد وعزم الدوران والقوة. المعلمات التالية لها التأثير الأكبر على جودة اللحام الاحتكاكي [3-8]:
- سرعة دوران الأداة،
- سرعة اللحام – السرعة الانتقالية، لى>
- القوة في اتجاه الأوسيلات - القوة المحورية، لى>
- زاوية ميل الأداة،
- العلاقة بين سرعة الدوران وسرعة اللحام،
- هندسة الأداة
المعلمات الأساسية الثلاثة هي: سرعة دوران الأداة (السرعة الزاوية-ω): أثناء عملية اللحام FSW تكون ثابتة (1001600o/min)، لأن أي تغيير يمثل خطرًا يؤدي إلى تلف الأداة. سرعة المترجم: هي سرعة اللحام أيضاً. ويعتمد اختيارها في المقام الأول على الخواص الميكانيكية للمادة الملحومة وسمكها، وكذلك على سرعة الدوران المعتمدة للأداة. القوة المحورية (Fa): تمكن الأداة من اختراق المادة الأساسية (الصورة 2). يتم الوصول إلى القيمة القصوى في لحظة اختراق الشياق من خلال المادة المراد لحامها، والحد الأدنى للقيمة في نهاية مرحلة الاختراق، عندما يتم تشكيل ثقب المفتاح الأولي. في الأدبيات، غالبًا ما تسمى القوة المحورية بقوة اللحام.
الشكل 2. القوى المؤثرة على الأداة أثناء عملية اللحام
من أجل الحصول على وصلة ملحومة عالية الجودة باستخدام عملية FSW، مطلوب مزيج مثالي من القيمsti من المعلمات المذكورة، والتي لا يمكن تحديدها حتى الآن إلا بالطرق التجريبية. إن الخصائص الحرارية الفيزيائية للمواد المراد لحامها وسمكها هما عاملان أساسيان يؤثران على قيمة المعلمات.تتم عملية لحام FSW لعنصري العمل من خلال مرحلتين[1]:
- توليد الحرارة في المادة الأساسية أنا
- لحام
يمكن تنزيل معلومات إضافية من الرابط أدناه. ع>
