و یاهـ�

موضوع : جوشکاری اصطکاکی

پدید آورنده: محمد حسین تقی بیگی

: جوشکاری حالت جامد

در جوش های حالت جامد برخالف فرآیندهای حالت ذوبی كه اتصال در نتیجه ذوب

انجماد انجام می شد، اتصال بدون تشكیل مذاب موضعی دو قطعه و تداخل آنها و عمل

انجام می شود.ولی ممكن است فیلمی از فلز مذاب در یك مرحله میانی از عملیات بین

C به طور كامل از جوش جدا . سطوح اتصال ایجاد گردد می اگرچه فلز مذاب معموال

ولی در حضور كوتاه خود نقش مفیدی را در انجام جوش ایفا می كند ، شود .

جوشکاری حالت : جامد

جوشکاری اصطکاکی

Friction Welding

جوشکاری فشاری

Pressure welding

Forge weldingجوشکاری آهنگری

جوشکاری با امواج صوتی

Ultrasonic welding

جوشکاری اصطکاکی

جوشكاری اصطكاكی * لحظه ای

Inertia friction

جوشكاری اصطكاكی *مداوم

Continuous drive friction

جوشکاری اصطکاکی * اغتشاشی

Stir friction

.

.

.

جوشکاری مزایایاصطکاکی

عدم نیاز به فالكس ) روانساز( ، ماده پر كننده و گاز محافظ

مصرف انرژی الكتریكی كمتر و به طور كلی انرژی مورد نیاز

عملیات جوشكاری نسبتا تمیز و بدون قوس الكتریكی ،دود و گاز

محدودیت ها :

یكی از قطعات باید گرد باشد . همچنین باید دارای شكل و طرحی باشد كه بتوان آن را

روی دستگاه بسته و به گردش درآورد. البته این محدودیت با طراحی های جدید بر

طرف شده است ولی هزینهای مصرفی نسبتا باالست.اكثر مواد و فلزات را میتوان با

این روش جوشكاری نمود و تقریبا هیچ محدودیتی نداریم.

(IFW) : جوشكاری اصطكاكی لحظه ای

فرم لحظه ای جوشكاری اصطكاكی چرخشی شامل یك قطعه كار گیرداده شده به یك

سه نظام متصل به چرخ دوار سنگین می باشد سرعت چرخش چرخ دوار به وسیله

جوش های آزمایشی و استاندارد و یا از طریق فرمول های در دسترس بدست می آید.

بعد از رسیدن به سرعت موردنیاز چرخ دوار از موتورها جدا می شود و قطعه كار در

حال چرخش تحت نیروی فشاری به قطعه كار ساكن متصل می شود. با تماس دو

سطح انرژی جنبشی چرخ دوار از طریق اصطكاك به حرارت تبدیل می شود و به

محض اینكه سرعت كاهش یافت گرمای تولیدی در سطوح هم كاهش می یابد و بجای

آن گرما از طریق رسانش در قطعات پراكنده می شود با افزایش سطح مقطع تماس

گشتاور در جهت مخالف شروع به افزایش می كند و سبب توقف ناگهانی حركت

دورانی چرخ دوار می شود و جوش در حالت جامد تشكیل می گردد در این مرحله یك

نیروی اضافی باعث افزایش سطح مقطع اتصال شده و كیفیت خواص مكانیكی جوش

.را بهبود می بخشد

(:CDF )جوشكاری اصطكاكی پیوسته

 

در این نوع جوشكاری مانند جوشكاری اصطكاكی لحظه ای یك قطعه كار به یك سه

نظام متصل به موتور گیر داده شده است كه به طور پیوسته با یك سرعت ثابت و

زمان مشخص می چرخد. به طور معمول یك نیروی فشاری كنترل شده اولیه برای

ایجاد اصطكاك بر سطوح تماس وارد می شود. هنگامی كه حرارت كافی تولید شد

قطعه كار در حال چرخش به وسیله ترمز متوقف می شود نیروی بیشتر نهایی برای

افزایش سطح مقطع تماس اعمال می گردد .

به دلیل گستره وسیع تغییرات پارامترهای عملیاتی جوشكاری اصطكاكی مداوم، برای

اتصال مقاطع خیلی بزرگ و یا بی نهایت كوچك كاربرد دارد .

برای رسیدن به سرعت چرخشی مورد نیاز در جوشكاری اصطكاكی با مقیاس میكرو

در ماشین ها از یك توربین هوایی برای چرخاندن سه نظام استفاده می شود .نیروی

فشاری در اتصاالت با اندازه میكرو سیر صعودی دارد كه نیروی نهایی فورج ممكن

. باشد كل زمان گرمادهی و جوشكاری برای انجام یك جوش lbs 135است فقط

C كمتر از یك ثانیه است. میكرو معموال

ايده اصلی جوشکاری اصطکاکی بسيار ساده می باشد. يک وسيله دو.ار

مصرف نشدنی )يک پين ويژه همراه با دندانه( را در نظر بگيريد. دو فلزی

را که می خواهند جوش بدهند در کنار هم محکم قرار می دهند و پين

وارد خط اتصال اين دو فلزمی شود و همراه با چرخش ، طول خط اتصال

:را طی می کند. پين دو عمل اصلی را انجام می دهد

گرم کردن قطعه توسط اصطکاک •

حرکت دادن مواد به منظور اتصال •

گرما به کمک اصطکاک بين پين و قطعه کار و تغيير فرم پالستيک قطعه

به دست می آيد. حرارت متمرکز شده باعث نرم شدن مواد اطراف پين و

به همراه حرکت دوار پين، باعث حرکت مواد از جلوی پين به عقب پين

می گردد و بر اثر اين پروسه اتصال در حالت جامد اتفاق می افتد به علت

ساختار هندسی پين موادی که در اطراف پين حرکت می کنند به خوبی با

. یکدیگر ترکیب می شوند

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

Stir Friction Welding

مزایای جوشکاری : اغتشاشی

Advantage

Low distortion & shrinkage

Less stress

Energy efficient

No fume, porosity, spatter

عدم اعوجاج و انحراف در قطعه

تنش وارده بر قطعه بسیار کم است

بازده انرژی باال

عدم وجود دود ، منفذ و پاشش ماده مذاب

معایب جوشکاری : اصطکاکی اغتشاشی

Disadvantage

روزنه ای که پین در انتهای محلجوشکاری بوجود می آورد .

نیاز به گیره های مخصوص برای ثابتنگه داشتن دو قطعه در مجاور هم

نیستجوشکاری نواری قادر به

در FSW :چهار پارامتر بسيار مهم وجود دارد جوشکاری

,w ساعت گرد و يا پاد ساعت گرد)rpm( سرعت چرخش پين

)v, mm/min( سرعتی که پين خطاتصال را طی می کند

)angle tilt( زاويه انحراف ابزار از خطعمود بر سطح قطعه کار

)N( نيروي عمودي وارد بر ابزارتوسط دستگاه

کاربرد جوشکاری

FSW

جوشکاری ورقه های طویل در صنایع

هوایی

در صنایع دریایی و کشتی سازی

ساخت راه آهن

صنایع خودرو سازی )خودروی مسابقه ای

(1فرمول

در ساختن مخزن سوخت برای موشک های

ماهواره بر

Never Give Up !!!