مطالعه تجربی جابه‌جایی خط جوش و عمق کشش ورق‌های ترکیبی فولادی تولید شده با روش‌های پرتو لیزر و اصطکاکی اغتشاشی

به علت توسعه استفاده از ورق های ترکیبی در صنعت حمل ونقل، درک رفتار شکل پذیری آنها برای تولید محصولاتی باکیفیت بالا در فرآیندهای شکل دهی به ویژه کشش عمیق، اهمیت بالایی پیدا کرده است. با توجه به استحکام متفاوت مواد پایه و وجود منطقه جوش، شکل پذیری ورق های ترکیبی غالباً کمتر از فلزات پایه است. مقایسه جابه جایی خط جوش و عمق کشش ورقهای ترکیبی تولید شده با دو روش جوشکاری لیزر و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، از جمله اهداف این پژوهش است. به علت ایجاد منطقه محدودتر متاثر از حرارت و سوراخ کلیدی مناسب، جوشکاری لیزر نسبت به سایر روش های جوشکاری برای تولید این ورق ها در اولویت است. پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به دلیل تاثیر زیاد بر تغییرات پیچیده ناحیه پلاستیک و متاثرشدن الگوی سیلان ماده و توزیع دما در ورق های ترکیبی، بسیار با اهمیت هستند. در این مقاله، با طراحی آزمایش not;های تجربی، تاثیر نیروی ورق گیر و سرعت خطی جوشکاری بر عمق کشش و جابه جایی خط جوش ورق های ترکیبی بررسی شده است. همچنین سختی ناحیه جوش حاصل از این فرآیندها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش سرعت خطی جوشکاری لیزر، میزان عمق کشش و جابه جایی خط جوش افزایش یافته است. با افزایش سرعت خطی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نیز میزان جابه جایی خط جوش و عمق کشش افزایش یافته است. همچنین سختی ناحیه جوش لیزر بیشتر از سختی ناحیه مربوط به جوش اصطکاکی است.

Experimental Study of Weld Line Displacement and Drawing Depth in TWBs Steel Sheets Manufactured by Laser and Friction Stir Welding

Due to higher demands for tailor welded blanks (TWBs) applications in the transportation industry, it is important to understand their forming characteristics in manufacturing processes, especially the deep drawing, in order to produce products with higher qualities. Due to differences between the base materials strength as well as the existence of the welding zone, the formability of TWBs is frequently less than the base metals. The aim of this study is the comparison of weld line displacement and drawing depth in TWBs designed and produced by laser welding and friction stir welding. Laser welding is more appropriate for TWBs production comparing to the other welding processes because of the creation of limited heat affected zone and suitable keyhole. The parameters of the friction stir welding process are very important due to having a high influence on complicated plastic zone variation, the material flow pattern and temperature distribution in TWBs sheets. In this paper, by design experiments, the effect of blank holder force and linear welding velocity on drawing depth and weld line displacement of TWBs have been investigated. Moreover, the harnesses of the weld zone in both processes have been examined. Results show that by increasing the linear velocity of laser welding, the amount of weld line displacement and drawing depth will be increased. Furthermore, the higher linear velocity of friction stir welding will result in the higher weld line displacement and drawing depth. Likewise, the harnesses of the laser welding zone are higher than those ones for friction stir welding zone.