کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11020755 1715617 2019 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Laser ultrasonic technology for residual stress measurement of 7075 aluminum alloy friction stir welding
ترجمه فارسی عنوان
فن آوری اولتراسونیک لیزری برای اندازه گیری تنش پسماند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم 7075
کلمات کلیدی
اولتراسونیک لیزری، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، تنش پسماند، آلیاژ آلومینیوم
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1-مقدمه

2-نظریه آکوستوالاستیک

3- روش آزمایش

3-1- تهیه نمونه¬های آزمایشی

3-2-اولتراسونیک لیزری برای اندازه¬گیری تنش پسماند حاصل از FSW

3-2-1- راه اندازی آزمایشی

3-2-1 تعیین ثابت¬های آکوستوالاستیک

3-3- سوراخ¬کاری برای اندازه¬گیری تنش پسماند

4-نتایج و بحث

4-1-تنش پسماند طولی و عرضی

4-2-تغییرات تنش پسماند با توجه به پارامترهای فرآیند جوشکاری

5-نتیجه گیری

 
ترجمه چکیده
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW)، به دلیل مصرف کم انرژی، راندمان بالا و خواص مکانیکی خوب، به طور گسترده ای در جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم برای کاربردهای هوافضا استفاده می شود. با این حال، مشکلات تغییر شکل، ترک خوردگی و تخریب خستگی ناشی از تنش پسماند هنوز حل نشده است. در این مقاله، تنش پسماند در FSW آلیاژ آلومینیوم 7075 با فن آوری اولتراسونیک لیزری اندازه گیری شده است. با توجه به فرآیند FSW و ویژگی های ساختار صفحه نازک، تنش پسماند ورق آلیاژ آلومینیوم به حالت تنش مسطح ساده می شود. روش بارگذاری پیش تنش ارائه می شود و ثابت های آکوستوالاستیک به دست می آیند. با وجود ثابت های آکوستوالاستیک، تنش های پسماند FSW طولی و عرضی با اولتراسونیک لیزری اندازه گیری می شود. نتیجه نشان می دهدکه توزیع تنش پسماند به طور آشکار نامتقارن است و تنش پسماند در قسمت پیش آمده از تنش پسماند در قسمت عقب رفته بیشتر است. تنش پسماند عرضی کمتر از تنش پسماند طولی است. سپس بر روی تأثیر سرعت جوش، سرعت چرخش، زاویه کج ابزار و عمق شناوری بر تنش پسماند بحث شده است. نتایج نشان می دهد که سرعت جوشکاری تأثیر زیادی بر تنش پسماند دارد، در حالی که تأثیر سرعت چرخش بر تنش پسماند نسبتاً کم است. هنگامی که سرعت جوش پایین است، تأثیر سرعت چرخش بر تنش آشکارتر است از وقتی که سرعت جوش بالاتر است. برای محدوده مناسب که با توجه به تجربه مهندسی تعیین می شود، تأثیر زاویه شیب ابزار و عمق شناوری را بر حداکثر تنش پسماند طولی نمی توان نادیده گرفت. تحقیقات این مقاله در استفاده از فن آوری اولتراسونیک لیزری در بازرسی کیفیت قطعات جوش داده شده و بهینه سازی فرآیند FSW از اهمیت زیادی برخوردار است. C 2018 Elsevier Ltd. کلیه حقوق محفوظ است
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
فن آوری اولتراسونیک لیزری برای اندازه گیری تنش پسماند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم 7075
چکیده انگلیسی
Friction stir welding (FSW) is widely used in the welding of aluminum alloys for aerospace applications, because of its low energy consumption, high efficiency and good mechanical properties. However, the problems of deformation, cracking and fatigue degradation caused by residual stress remain to be solved. In this paper, the residual stress in 7075 aluminum alloy FSW has been measured with laser ultrasonic technology. According to the FSW process and the characteristics of thin plate structure, the residual stress of aluminum alloy sheet is simplified to plane stress state. The pre-stress loading method is proposed and the acoustoelastic constants are obtained. With the known acoustoelastic constants, the longitudinal and transverse FSW residual stresses are measured with the laser ultrasonic. The result shows that the residual stress distribution is obviously asymmetrical and the residual stress on the advancing side is greater than that on the retreating side. The transverse residual stress is smaller than the longitudinal residual stress. Then, the influence of welding speed, rotational speed, tool tilts angle and plunge depth on residual stress is discussed. The results show that the welding speed has great influence on the residual stress, while the influence of the rotational speed on the residual stress is relatively small. When the welding speed is low, the influence of the rotational speed on the stress is more obvious than when the welding speed is higher. For the appropriate range which is determined according to the engineering experience, the effect of tool tilt angle and plunge depth on maximum longitudinal residual stress can be ignored. The research of this paper is of great significance to the application of laser ultrasonic technology in the quality inspection of welded parts and the optimization of FSW process.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Acoustics - Volume 145, February 2019, Pages 52-59
نویسندگان
, , , , ,