مدل سازی و بررسی آماری پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اختلاطی آلیاژ آلومینیوم 5456 با استفاده از روش رویه پاسخ

فرآیند جوشکاری اصطکاکی اختلاطی، یک فرایند اتصال حالت جامد می‌باشد که در سال 1991 توسط موسسهtwi توسعه داده شد. در این پژوهش فرایند اتصال دهی ورقهای آلیاژی آلومینیوم 5456 در حالت لبه روی هم، به گونه‌ای که ورق کار سرد شده h321 با ضخامت 5 میلی متر بر روی ورق آنیل با ضخامت 5/2 میلی متر قرار می گیرد، صورت پذیرفت و تاثیر همزمان پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیشروی و زاویه استقرار ابزار بر متغیرهای نیروی شکست و ارتفاع عیب هوک در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اختلاطی با استفاده از روش سطح پاسخ مورد تحقیق قرار گرفت. پس از ارزیابی و تحلیل نمونه های جوشکاری شده، با استفاده از نتایج داده‌های تجربی، مدل سازی توسط روش سطح پاسخ چند انجام گرفت و جهت صحت مدل چندین تست راست آزمایی صورت پذیرفت که نتایج خواص مکانیکی مدل به طور میانگین با حالت تجربی در حدود 88/3 درصد خطا داشت. در ادامه آنالیز واریانس برای بررسی تاثیر میزان هر کدام از پارامترهای جوشکاری برروی متغیرهای حالت فرایند جوشکاری مورد استفاده قرار گرفت و مشاهده شد که پارامتر سرعت پیشروی بیشترین تاثیر را بر روی نیروی شکست و پارامتر سرعت دورانی بیشترین تاثیر را بر روی ارتفاع هوک داشته و پارامتر زاویه استقرار ابزار کمترین تاثیر نسبت به دو پارامتر دیگر دارد.

Experimental modeling and the effect analysis of friction stir welding parameters of 5456 aluminum alloy using response surface method

Friction stir welding is a solid state process which is developed by Twi institute in 1991. In this paper, lap welding of 5456 aluminum alloy sheets were carried out while hard working H321 sheet with a thickness of 5 mm was on top of a 2.5 mm thickness annealed sheet and the simultaneous effect of rotation speed of tool, feed rate and tool angle parameters on failure force and the height of hook in friction stir welding were investigated using response surface method. After evaluation and analysis of welding samples, response surface method was used using experimental results and several verification models were performed for error estimation. The results of mechanical properties of model show 3.88 percent average error with experimental results. In proceeding, the analysis of variance was used for investigation of the welding parameters effect on welding mode variations and it was seen that feed rate has the greatest effect on failure force and rotation speed has the greatest effect on the hook height and tool angle has the lowest effect in comparison with this two parameters.