جوشکاری اصطکاکی-----------------قسمت اول

[bilboord]

جوشکاری اصطکاکی

[FONT=&quot][FONT=&quot]مقدمه[/FONT][FONT=&quot]جوشکاری اصطکاکی برای اولین بار برای آلیاژهای[/FONT][FONT=&quot]AL[/FONT][FONT=&quot] ابداع گشت و یک روش جوش کاری حالت جامد است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]چون روش های جوشکاری فعلی برای جوش دادن آلیاژهای آلومینیوم کهدر هوا فضا کاربرد دارند، کفایت نمی کند. آلومینیوم های سری [/FONT][FONT=&quot]2xxx[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]7xxx[/FONT][FONT=&quot] را به عنوان آلومینیوم های غیر قابل جوش می شناسند ، به خاطر ساختار میکروسکوپی ضعیف و خلل و فرج هایکه در منطقه [/FONT][FONT=&quot]FZ[/FONT][FONT=&quot] باقی می ماند و خواص منطقه جوش با فلز پایه قابلمقایسه نیست. بعضی آلومینیوم ها قابلیت جوشکاری دارند ولی در عوض با اکسیدهای سطحی مشکل بزرگی دارند که بر طرف کردن آن نیز[/FONT][FONT=&quot] گران می باشد. [/FONT]
[FONT=&quot]مجموع این عوامل دست به دست هم داد که[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا[/FONT][FONT=&quot] در سال1991[/FONT][FONT=&quot]؛[/FONT][FONT=&quot] روش [/FONT][FONT=&quot]FRW[/FONT][FONT=&quot] را اختراع کرد. [/FONT]
[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]Friction Welding[/FONT][FONT=&quot]ایده اصلی جوشکاری اصطکاکی بسیار ساده می باشد. یک وسیلهدوّار مصرف نشدنی (یک پین ویژه همراه با دندانه) را در نظر بگیرید. دو فلزی را که می خواهند جوش بدهند در کنار هم محکم قرار می دهندو پین وارد خط اتصال این دو فلز می شود و همراه با چرخش ، طول خط اتصال را طی می کند. پین دو عمل اصلی را انجام می دهد: [/FONT][FONT=&quot] [/FONT]گرم کردن قطعه توسط اصطکاک [FONT=&quot] [/FONT]حرکت دادن مواد به منظور اتصال [FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]گرما به کمک اصطکاک بین پین و قطعه کار و تغییر فرم پلاستیک قطعه به دست می آید. حرارت متمرکز شده باعثنرم شدن مواد اطراف پین و به همراه حرکت دوار پین، باعث حرکت مواد از جلوی پین به عقب پین می گردد و بر اثر این پروسه اتصال در حالتجامد اتفاق می افتد به علت ساختار هندسی پین ، موادی که در اطراف پین حرکت می کنند به خوبی با یکدیگر ترکیب می شوند. در جوشکاری [/FONT][FONT=&quot]FSW[/FONT][FONT=&quot] مواد در گرمای بالا تغییر شکل زیادی می دهند و ساختار نهایی ، دانههای کریستالی هم محور و خوبی دارد و همچنین دارای خواص مکانیکی مطلوبی است.
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]جوشكاری اصطكاكی[/FONT][FONT=&quot]FRW) Friction Welding[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]این نوع جوشكاری در زمرة پروسه های جوش حالت جامد می باشد روش های جوشكاری حالت جامد كه بیشتر متداولهستند عبارتند از:[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]جوشكاری اصطكاكی Friction welding[FONT=&quot] [/FONT]جوشكاری فشاری Pressure welding[FONT=&quot] [/FONT]جوشكاری آهنگری یا پتكه ای Forge welding[FONT=&quot] [/FONT]جوشكاری با امواج صوتی Ultrasonic welding[FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]در جوش های حالت جامد برخلاف فرآیندهای حالت ذوبی كه محل اتصال در نتیجه ذوب موضعی دو قطعه و تداخل آنهاو عمل انجماد انجام می شد، اتصال بدون تشكیل مذاب انجام می شود. ولی ممكن است فیلمی از فلز مذاب در یك مرحله میانی از عملیات بینسطوح اتصال ایجاد گردد اگرچه فلز مذاب معمولاً به طور كامل از جوش جدا می شود،ولی در حضور كوتاه خود نقش مفیدی را در انجام جوش ایفامی كند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]به طور كلی جوشكاری اصطكاكی بر اساس تبدیل انرژی مكانیكی به انرژی گرمایی استوار است كه دو قسمت مورداتصال را به هم نزدیك كرده و با ایجاد حركت دورانی سریع یكی از آنها بر روی دیگری و مالش و اصطكاك دو قطعه، گرمای زیادی تولید شدهو موجب حالت پلاستیسیته در لبه های اتصال می شود با فشار اعمال شده نهایی قطعات در هم فرو می روند و اتصال ایجاد می شود.


[/FONT]

[FONT=&quot]


[FONT=&quot]---مكانیزم اتصال [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می دانیم كه سطوح در مقیاس میكروسكوپی دارای برآمدگی ها و فرورفتگیهایی هستند و علاوه بر آن لایه اكسیدی نازك و یا ناخالصی های دیگر بر روی سطح پوشیده شده است. هرگاه سطوح به طور كامل در كنار هم قرارنگیرند نیروی چسبندگی بین مولكولی بین آنها برقرار نشده و در نتیجه اتصال انجام نمی گیرد هدف اصلی در جوشكاری اصطكاكی برطرف نمودناین ناهمواری ها و ناخالصی ها و اعمال فشار برای اتصال دو سطح است. [/FONT][FONT=&quot]هنگامی كه دو سطح با فشار معین بر روی هم مالیدهمی شوند نقاط بلند بهم برخورد كرده و از بین می روند، همزمان لایه اكسیدی برداشته شده و دو سطح فلز در تماس با یكدیگر قرار می‌گیرندو بدین ترتیب یك باند یا چسبندگی موقت [/FONT][FONT=&quot](Seizures)[/FONT][FONT=&quot] به وجود می آید با ادامه حركت ،این چسبندگی بریده شده و یك باند تازه تر به وجود می آید بدین ترتیب انرژیمكانیكی به حرارتی تبدیل شده و به تدریج درجه حرارت سطح افزایش می یابد. بنابراین استحكام فشاری كاهش یافته و تغییر فرم پذیری راحتتر انجام می گیرد، نقاط برآمده به سرعت محو شده و سطوح در حالت چسبندگی كامل قرار می گیرند با فرض این كه نرخ حرارت تولیدی بیشتراز حرارت فروكشی باشد درجه حرارت بالاتر رفته و حالت پلاستیكی نیز بیشتر می شود تا جایی كه استحكام فشاری قادر به تحمل نیروی فشارینیست و سطح زیر فشار گسترده تر شده و لبه ها در هم فرو می روند و حتی كمی به بیرون بر می گردند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]به خاطر حركت چرخشی دسته كم یكی از دو قطعه در محل اتصال می بایست سطح مقطع دایره ای داشته باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]
ادامه دارد.....................................[/FONT][/FONT][/FONT]​