NUMERICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF FRICTION STIR WELDING OF TUBE-TUBESHEET JOINTS

No Thumbnail Available
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
في هذا العمل، تم تطوير و دراست و عمل الاعدادات التجريبية لطريقة فريده للحام الانبوب مع صفيحة الانبوب بإستخدام الحام التحريكي الاحتكاكي (FSW) تضمن العمل تصميم وتصنيع التجهيزات العمليه مثل: أداة اللحام و التثبيت، ومعاملات عملية اللحام. تم تجريبيا، دراسة كل من تأثير سرعة لحام الأداة، وطريقة التحكم بالاغراق، على كل من الأحمال، وجودة الحام لخليط الألمنيوم المعدنيّ من فئة 6000.ولقد تبين ان من الممكن تحقيق أفضل جودة لحام بإستخدام سرعات منخفضة مع التحكم بإغراق الاداة بالقوة. ولزيادة سرعة اللحام يتوجب زيادة قوى الاغراق. وفي هذا العمل ايضا، تم نمذجة عملية اللحم (FSW) باستخدام ثلاثة تقنيات مبنيه على النمذجه بإستخدام العناصر المحدودة (النمذجة الحرارية الميكانيكيه –غير المستنده على التدفق-، الصياغة التعسفية اللجرانجيه أويليريه، و التحليل المرتبط الاويلري اللجرانجي) باستخدام برنامج اباكوس (Abaqus). ان النموذج الحرارية الميكانيكيه –غير المستنده على التدفق- ثلاثي الابعاد تم تطويرة لتخمين توزيع درجات الحرارة و الاجهادات المتبقيه في نموذج الحجم الطبيعي لانبوب – صفيحة الانبوب. اخذا بعين الاعتبار تاثير كل من الحراره الناتجه من الاحتكاك والضغط المتولد من الاداة، و تاثير الحرارة على الخواص الحراريه و الميكانيكيه للمعدن، متجاهلا تدفق المعدن حول ادات اللحام. تم التحقق من صحة نتائج درجات الحرارة عن طريق مقارنتها بمثيلاتها المقاسة عمليا باستخدام المزدوجات الحراريه. اظهرت النتائج ان درجات الحراره القصوى الناتجه من عملية اللحام لاتتجاوز درجة حرارة التلدين للمعدن، كما ان الوصله الميكانيكية من الممكن ان تزداد قوه بنسبة تصل الى 50% بسبب الاجهادات المتبقية نتيجة اللحام. تمت دراسة تدفق المعدن حول اداة اللحام خلال مراحل العملية (الاغراق و اللحام) بستخدام نموذجين محدودين، تمت صياغتهما بالصياغة التعسفية اللجرانجيه الأويليريه، و التحليل المرتبط الاويلري اللجرانجي. في كلى النموذجين تم معاملت الاداة كهيائة جامده و متساوية الحرارة. و من خلال النموذجين تم التنبؤ بسرعة تدفق المعدن حول الاداة و تكون الفراغات (الشوائب) داخل وصلة اللحام. من خلال النموذج التعسفي اللجرانجي الأويليري، تم دراسة تاثير سرعة دوران الاداةخلال مرحلة الاغراق، وتبينان ان استخدام سرعة دوران منخفضه يؤدي الى اتساع حجم منطقة الطيع. خلال مرحلة اللحام تظهر النتائج ان الحراره القصوى لا تتجاوز 330 درجة مئويه. ومن خلال النموذج المرتبط الاويلري اللجرانجي تم دراسة تاثير معامل الاحتكاك ، على جودة اللحام عن طريق تنبؤ حجم الشائبه في الوصلة. و لقد تبين ان زيادت معامل الاحتكاك يؤدي الى التقليل من حجم الشائبه المتكونه. علاوة على ذلك تم التحقيق في تاثير كل من ، سرعة لحام الاداة، و وطريقة التحكم بالاغراق، وكانت النتائج مشابهه لتلك التي وجدة عن طريق التجربه.
Description
Keywords
Citation
Collections