Name: יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על DP780 פלדה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: למד את פרוטוקול ריתוך ספוט בחיכוף מערבבים (FSSW) על פלדת DP780 לייצור מפרקי חפיפה בתעשיית הרכב. השיטה מציעה טמפרטורות ריתוך נמוכות יותר, ללא התזות ויציבות תהליכית גבוהה יותר.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

אנו מודים לד ר ק. ג. יאנג בחברת הפלדה הסינית לתמיכה חומרית ורוצים להביע את תודתנו לאדון וואנג, ק. ק. וואנג, ו-B. Y הונג ב-MIRDC לקבלת סיוע לחברת FSSW-מז הניסיונית. מחקר זה נתמך על ידי המרכז למחקר ופיתוח של תעשיות מתכת, קאושיונג, טייוואן, ROC.

1. הכנת חומר
הערה: מחשב את 1.6 mm עבה גיליונות DP780 לתוך 40 מ"מ x 125 מ"מ קופונים. מפרקי FSSW-מז מתוכננים בתור הטיית דגימות לבדיקות מכניות. הצטרפות 2 125 מ"מ על ידי גיליונות 40 mm עם 35 מ"מ על ידי 40 mm חפיפה בעקבות RSW תקן ISO NF 18278-2; 2005. מעצב הגיאומטריה פוליגבישי יהלום עם כתף חרוט קטופה. עיצוב הגיאומטריה מוצג באיור 1a. קוטר הסיכה הוא 5 מ"מ; האורך הוא 2.5 מ"מ, ורוחב הכתפיים הוא 10 מ"מ. סיכת הכלי האמיתי מוצגת באיור 1b.
<ol><li>הנחיות בטיחות<ol>
<li>השתמש במכשירים כגון ברדס או באפין, משקפי מגן, וכפפות להגנה.</li>
		<li>. תעמדו מאחורי המכסה או הכיפה להרכיב משקפי וכפפות כדי למנוע מגע התזה או נזק לחום.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדרת מכונת FSSW-מז<ol>
<li>מייצרים את כל המישקים באמצעות מכונת ריתוך מעורר החיכוך מתוצרת MIRDC.</li>
		<li>הקלט את כוח הציר Z ואת עומק החדירה במהלך כל פעולת הצטרפות באמצעות מערכת רכישת הנתונים המוטבעת (DAQ).</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדרות פרמטר<ol>
<li>במחקר זה, להשתמש בפרמטרים הבאים: סיכת הכלי מהירות סיבוב של 2,500 סל ד, 4 s של סיכת הכלי לשכון זמן, ושיעור pf 0.5 mm/s של סיכת הכלי לצלול לתוך הסדין.</li>
		<li>מטב את הפרמטרים עבור האופרטור. טווח מהירות הסיבוב הוא 1,000-2,500 rpm. מגוון הזמן לשכון יכול להיות מ 2-10 s, ואת קצב הצלילה יכול להיות 0.1-0.5 מ"מ/s.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. נוהל
הערה: מרחב העבודה מוצג באיור 2. כל שגרות הייצור מושלמות במרחב העבודה. לפני ההליך, רצפי תהליך ריתוך מורכבים שילוב של סיבובים כלים ומעמקי החדירה, כמו גם סדרה של רצפים כולל טרום חימום, צולל, מגורים, נסוג, ולאחר החימום. כל השלבים מוצגים באיור 3 בצורת תרשים זרימה של עבודה.
<ol><li>הכנה לחומר DP780<ol>
<li>לפני תהליך הריתוך, ודא כי אין מצעים הטומאה מזהם את חתיכות העבודה. השתמש בדים מיקרו סיבים סרוגים לנגב את פני השטח של לחומר כדי לחסל חלקיקים קטנים.</li>
	</ol></li>
	<li>מניחים את DP780 לחומר, ומלחציים 2 DP780 גיליונות (גודל: 125 mm x 40 מ"מ) עם חפיפה של 35 mm. תקן את חתיכות העבודה הנקיות על הסדן כדי למנוע הסטה.</li>
	<li>ודא כי הסיכה נקייה כדי למנוע זיהום המצע טמא. השתמש בבדים מיקרופייבר סרוג כדי לנגב את פני השטח של סיכת הכלי כדי למנוע חלקיקים קטנים.</li>
	<li>תקן את הסיכה עם מהדק במחשב.<ol>
<li>לעזאזל על סיכת הכלי הדוק שוב להידוק הכלי סיכת.</li>
		<li>שים לב לשלב הצמדת הסיכות. ודא כי הסיכה מהודק ללחץ במכונה כדי למנוע סכנה. הכלי המסתובב מוקף בטבעת לחיצה שאינה מסתובבת, שבה העבודות מוקפות בחוזקה אחד נגד השני לפני ובמהלך הריתוך על-ידי החלת כוח לחיצה. האיור המוצג באיור 3a מציין את טבעת המלחציים המשמשת לתיקון סיכת הכלי. לאחר שלב זה, ההפקה מוצגת בתרשים הזרימה.</li>
		<li>. להבטיח בטיחות</li>
		<li>ודא כי סיכת סיבוב במהירות גבוהה ללא טבעת מלחציים מרפה. כאשר סיכת הכלי מונחת על המחשב, ודא כי סיכת הכלי אינה נפרדת מהמהדק במהלך הסיבוב מטעמי בטיחות. סיכת הכלי משתמשת בקצב סיבוב נמוך בין 10 כדי 100 סל ד בתוך דקה אחת. המהירות יכולה להאיץ מ-100 עד 1,000 סל"ד בתוך דקה אחת (איור 3b).</li>
	</ol></li>
	<li>הגדרות מחשב<ol>
<li>השתמש בפרמטרים הבאים: מהירות הסיבוב של 3,000 סל ד, ששכון של 4 s, ושיעור צלילה של 0.5 מ"מ/s (איור 3 ג).</li>
	</ol></li>
	<li>כיול את מיקום הריתוך (איור 3d והמוצר האמיתי המוצג באיור 4a).<ol>
<li>הגדר את הסיכה במכונת הרתך במקום המהומה. הפער בין הסיכה לחומר הוא קטן יותר 5 ס מ כדי לכייל את המיקום המשותף. לאחר אישור המיקום, לעבור אל תהליך הריתוך.</li>
	</ol></li>
	<li>במהלך הריתוך, לבש משקפי מגן וכפפות כדי למנוע פציעה.<ol>
<li>התחל את תהליך הריתוך עם הכלי תחת סיבוב במהירות גבוהה כדי לצלול את הסיכה הכלי לתוך החומר. הכתף הכלי מקשר את חתיכות העבודה ועוצר את הסיבוב וממופרע הזה בו את הסיכה.</li>
	</ol></li>
	<li>צולל<ol>
<li>. תדליק את כפתור המהומה כאשר המכונה מתחמם, לוודא כי סיכת הכלי הוא בעקביות הפעלה במהירות סיבוב 2,500 rpm. ודא כי סיכת הכלי מהודק היטב תחת סיבוב במהירות גבוהה ב-2,500 סל ד. הסיכה צולל לתוך היצירות תחת סיבוב במהירות גבוהה ואת הכתף לקשר את היצירות במהירות זוויתית גבוהה (איור 3e). המוצר האמיתי מוצג באיור 4b.</li>
	</ol></li>
	<li>ערבוב<ol>
<li>כמו סיכת הכלי צלל ממשיך זע לחומר, לרכך את הממשק של הפין ואת החומר מהחום החיכוך כדי ליצור את התבואה. כאשר הכתף של סיכת הכלי בא במגע עם החלק העליון של לחומר, לעצור את התהליך, כי הסיבוב הגבוה של סיכת הכלי יכול ליצור טמפרטורות גבוהות. חשוב לענוד ציוד מגן המבטיח בטיחות תפעולית (ראה איור 3f). המוצר האמיתי מוצג באיור 4c.</li>
	</ol></li>
	<li>נסוג<ol>
<li>ציירו את סיכת הכלי בכיוון האנכי. לאחר ההליך, הסיכה יוצרת נקודת ריתוך חור מפתח במפרק הברכיים. שימו לב כי החיכוך לרתך ספוט לריתוך עוצר בשלב זה (איור 3g). המוצר האמיתי מוצג באיור 4e.</li>
	</ol></li>
	<li>הסר את פריטי העבודה.<ol>
<li>. כבה את מכונת החשמל</li>
		<li>לאחר הריתוך הוא סיים, להסיר את פיסות העבודה מן הסדן. צפו בדגימות של סדקים וחוסר היתוך.</li>
		<li>הסר את סיכת הכלי.</li>
		<li>לאחר ההליך, הסר את סיכת הכלי מהטבעת התפס. הופעתו של סיכת הכלי נצפתה ונבדקה (איור 5).</li>
	</ol></li>
</ol>3. הערכת נכסים מכניים
<ol><li>בחינת מיקרוסקופיה של הרתדים (איור קשיח 3h)<ol>
<li>הכנה לדוגמא מיקרוסקופית</li>
		<li>מדדו את אזור חתך הרוחב של האזור בונדד באמצעות תמונת מיקרוסקופ אופטי וניתוח התמונה אלקטרון משני. להכין את דגימות מיקרוסקופיים באמצעות נייר סיליקון מקורקע קרביד עם גודל של אומץ החל מ 200 אל 2,000 החל בגודל של חצץ של 200 והגדלת ברצף. פולנית דגימות עם 0.03% אלומינה ו לחרוט עם פתרון 4% nital עבור 7 – 10 s בטמפרטורת החדר.</li>
		<li>תצפית מיקרוסקופית</li>
		<li>להתבונן ולאפיין את המיקרומבנים בעזרת מיקרוסקופ אופטי וסריקת מיקרוסקופ אלקטרוני. השתמש במתח של 20 kV, ומרחק עבודה של 10 μm. מהמיקרוסקופיה האופטית, ניתן לקבוע כל קו סדק זעיר או חוסר באזור היתוך. השתמשו בסריקת מיקרוסקופ אלקטרוני כדי לנתח את התפלגות המרטזיט ואת ההתפלגות האוסטנמית ואת גודל התבואה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מיקרוקשיות<ol>
<li>בדוק את ניסויי המיקרו קשיות יותר מ -3 פעמים. הערכים היו קטנים מדי כדי לציין בבהירות את סטיית התקן.</li>
		<li>לחץ על כניסות יהלום עם 300 g מבחן עומס לבדוק 0.5 mm לכל מבחן.</li>
		<li>לנהל את בדיקות microhardness של גיליון פלדה DP780 באמצעות מכונת בדיקות מיקרו קשיות עם עומס 300 g ו זמן ההמתנה של 15 s. בדיקות המיקרוקשיות חשפו את התפלגות הקשיות ואת ערכי קשיות הפרט באזור המהומה, הthermomechanical להשפיע על האזור, החום מושפע האזור, ו בבסיס המתכת של הרתדים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Mazda. Mazda Develops World’s First Aluminum Joining Technology Using Friction Heat. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www2.mazda.com/en/publicity/release/archive/2003/200302/0227e.html">https://www2.mazda.com/en/publicity/release/archive/2003/200302/0227e.html</a> (2003).</li>
<li>Piccini, J. M., Svoboda, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pin+length+on+Friction+Stir+Spot+Welding+%28FSSW%29+of+dissimilar+Aluminum-steel+joints%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Effect of pin length on Friction Stir Spot Welding (FSSW) of dissimilar Aluminum-steel joints.</a> Procedia Materials Science. 9, 504-513 (2015).</li>
<li>Iwashita, T. Method and Apparatus for joining. , USA patent US6601751B2 (2003).</li>
<li>Allen, C. D., Arbegast, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Friction+Spot+Welds+in+Aluminium+Alloys%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Friction Spot Welds in Aluminium Alloys.</a> SAE Technical. , No 2005-2001-1252 (2005).</li>
<li>Feng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFeng%2C+Z+%22Friction+Stir+Spot+Welding+of+Advanced+HighStrength+Steels+-+a+Feasibility+Study%22">Friction Stir Spot Welding of Advanced HighStrength Steels - a Feasibility Study</a>. , SAE 2005 Congress, SAE-International, Detroit, MI, Technical Paper No 2005-2001-1248 (2005).</li>
<li>Miles, M. P., Nelson, T. W., Steel, R., Olsen, E., Gallagher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+friction+stir+welding+conditions+on+properties+and+microstructures+of+high+strength+automotive+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Effect of friction stir welding conditions on properties and microstructures of high strength automotive steel.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 14 (3), 228-232 (2009).</li>
<li>Feng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+stir+spot+welding+of+advanced+high-Strength+steels-a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+2005-01-1248%22%5BJournal%5D)">Friction stir spot welding of advanced high-Strength steels-a feasibility study.</a> SAE Technical Paper Series 2005-01-1248. , (2005).</li>
<li>Santella, M., Hovanski, Y., Frederick, A., Grant, G., Dahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+stir+spot+welding+of+DP780+carbon+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Friction stir spot welding of DP780 carbon steel.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 15 (4), 271-278 (2010).</li>
<li>Saunders, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+strength+in+high+speed+friction+stir+spot+welded+DP+980+steel%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Precision+Engineering+and+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Joint strength in high speed friction stir spot welded DP 980 steel.</a> International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 15 (5), 841-848 (2014).</li>
<li>Khan, M. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+and+friction+stir+spot+welding+of+DP600%3A+a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Resistance and friction stir spot welding of DP600: a comparative study.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 12 (2), 175-182 (2007).</li>
<li>Sarkar, R., Sengupta, S., Pal, T. K., Shome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+and+Mechanical+Properties+of+Friction+Stir+Spot-Welded+IF%2FDP+Dissimilar+Steel+Joints%5BTitle%5D)+AND+%22Metallurgical+and+Materials+Transactions+A%22%5BJournal%5D)">Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir Spot-Welded IF/DP Dissimilar Steel Joints.</a> Metallurgical and Materials Transactions A. 46 (11), 5182-5200 (2015).</li>
<li>Yang, X. W., Fu, T., Li, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+Stir+Spot+Welding%3A+A+Review+on+Joint+Macro-+and+Microstructure%2C+Property%2C+and+Process+Modelling%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Materials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Friction Stir Spot Welding: A Review on Joint Macro- and Microstructure, Property, and Process Modelling.</a> Advances in Materials Science and Engineering. 2014, 11(2014).</li>
<li>Esther, T. A., Stephen, A. A. Trends in Welding Research 2012: Proceedings of the 9th International Conference. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEsther%2C+TA+%22Materials+Characterisation+of+Friction+Stir+Processed+6082+Aluminum+Alloy%22">Materials Characterisation of Friction Stir Processed 6082 Aluminum Alloy</a>. DebRoy, T., et al. , ASM Press. Chicago, IL. 548-551 (2012).</li>
<li>Ghosh, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Weld+Thermal+Cycle+on+Properties+of+Flash+Butt+Welded+Mn-Cr-Mo+Dual+Phase+Steel%5BTitle%5D)+AND+%22ISIJ+International%22%5BJournal%5D)">Influence of Weld Thermal Cycle on Properties of Flash Butt Welded Mn-Cr-Mo Dual Phase Steel.</a> ISIJ International. 33 (7), 807-815 (1993).</li>
<li>Schultz, R. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchultz%2C+RA+%22Metallic+materials+trends+for+north+American+light+vehicles%22">Metallic materials trends for north American light vehicles</a>. , American Iron and Steel Institute. Michigan, US. Power point presentation of great designs in steel seminar (2007).</li>
<li>Horvath, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHorvath%2C+C+%22Material+challenges+facing+the+automotive+and+steel+industries+from+globalization%22">Material challenges facing the automotive and steel industries from globalization</a>. , American Iron and Steel Institute, Michigan, USAmerican Iron and Steel Institute. Michigan, US. Power point presentation of great designs in steel seminar (2007).</li>
<li>Pouranvari, M., Marashi, S. P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+of+automotive+steels+spot+welding%3A+process%2C+structure+and+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Critical review of automotive steels spot welding: process, structure and properties.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 18 (5), 361-403 (2013).</li>
<li>Khan, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Welding+behaviour%2C+microstructure+and+mechanical+properties+of+dissimilar+resistance+spot+welds+between+galvannealed+HSLA350+and+DP600+steels%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Welding behaviour, microstructure and mechanical properties of dissimilar resistance spot welds between galvannealed HSLA350 and DP600 steels.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 14 (7), 616-625 (2009).</li>
<li>Ma, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+and+fracture+characteristics+of+spot-welded+DP600+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+A%22%5BJournal%5D)">Microstructure and fracture characteristics of spot-welded DP600 steel.</a> Materials Science and Engineering: A. 485 (1), 334-346 (2008).</li>
<li>Hilditch, T. B., Speer, J. G., Matlock, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+susceptibility+to+interfacial+fracture+on+fatigue+properties+of+spot-welded+high+strength+sheet+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Effect of susceptibility to interfacial fracture on fatigue properties of spot-welded high strength sheet steel.</a> Materials & Design. 28 (10), 2566-2576 (2007).</li>
<li>Yan, B., Zhu, H., Lalam, S. H., Baczkowski, S., Coon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spot+Weld+Fatigue+of+Dual+Phase+Steels%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+2004-01-0511%22%5BJournal%5D)">Spot Weld Fatigue of Dual Phase Steels.</a> SAE Technical Paper Series 2004-01-0511. , (2004).</li>
<li>Wilson, R. B., Fine, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatigue+behavior+of+spot+welded+high+strength+joints%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+1981-02-01%22%5BJournal%5D)">Fatigue behavior of spot welded high strength joints.</a> SAE Technical Paper Series 1981-02-01. , (1981).</li>
<li>Sun, X., Stephens, E. V., Khaleel, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+fusion+zone+size+and+failure+mode+on+peak+load+and+energy+absorption+of+advanced+high+strength+steel+spot+welds+under+lap+shear+loading+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Engineering+Failure+Analysis%22%5BJournal%5D)">Effects of fusion zone size and failure mode on peak load and energy absorption of advanced high strength steel spot welds under lap shear loading conditions.</a> Engineering Failure Analysis. 15 (4), 356-367 (2008).</li>
<li>Pouranvari, M., Mousavizadeh, S. M., Marashi, S. P. H., Goodarzi, M., Ghorbani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+fusion+zone+size+and+failure+mode+on+mechanical+performance+of+dissimilar+resistance+spot+welds+of+AISI+1008+low+carbon+steel+and+DP600+advanced+high+strength+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Influence of fusion zone size and failure mode on mechanical performance of dissimilar resistance spot welds of AISI 1008 low carbon steel and DP600 advanced high strength steel.</a> Materials & Design. 32 (3), 1390-1398 (2011).</li>
<li>Hsu, T. -I., Wu, L. -T., Tsai, M. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+and+friction+stir+spot+welding+of+dual-phase+%28DP+780%29%E2%80%94a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+Journal+of+Advanced+Manufacturing+Technology%22%5BJournal%5D)">Resistance and friction stir spot welding of dual-phase (DP 780)—a comparative study.</a> The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. , (2018).</li>
<li>Piccini, J. M., Svoboda, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+the+tool+penetration+depth+in+Friction+Stir+Spot+Welding+%28FSSW%29+of+dissimilar+aluminum+alloys%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Effect of the tool penetration depth in Friction Stir Spot Welding (FSSW) of dissimilar aluminum alloys.</a> Procedia Materials Science. 8, 868-877 (2015).</li>
<li>Aissani, M., Gachi, S., Boubenider, F., Benkedda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+Optimization+of+Friction+Stir+Welding+Tool%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Manufacturing+Processes%22%5BJournal%5D)">Design and Optimization of Friction Stir Welding Tool.</a> Materials and Manufacturing Processes. 25 (11), 1199-1205 (2010).</li>
<li>Zhang, Y. N., Cao, X., Larose, S., Wanjara, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+tools+for+friction+stir+welding+and+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Metallurgical+Quarterly%22%5BJournal%5D)">Review of tools for friction stir welding and processing.</a> Canadian Metallurgical Quarterly. 51 (3), 250-261 (2013).</li>
<li>Nandan, R., DebRoy, T., Bhadeshia, H. K. D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+friction-stir+welding+%E2%80%93+Process%2C+weldment+structure+and+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Recent advances in friction-stir welding – Process, weldment structure and properties.</a> Progress in Materials Science. 53 (6), 980-1023 (2008).</li>
<li>Tang, W., Guo, X., McClure, J., Murr, L., Nunes, A. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTang%2C+W+%22Heat+Input+and+Temperature+Distribution+in+Friction+Stir+Welding%22">Heat Input and Temperature Distribution in Friction Stir Welding</a>. 7, (1998).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

השלב הצולל הוא החשוב ביותר בתהליך FSSW-מז. ללא חום חיכוך מספיק בא מהכתף של הסיכה כדי לרכך את החומר, הסיכה יהיה שבר. הגיאומטריה כלי, מהירות סיבוב, זמן להתעכב, הכלי חדירה עומק26 פרמטרים של התהליך fssw לשחק תפקיד קריטי בקביעת השלמות המשותפת. ה-TPD והגיאומטריה של הכלי27 במיוחד יש השפעה חשובה על הרתעות ומאפיינים משותפים דווח.
הגאומטריה של הפינים היו גליליות, "הטיה", טריחליל מושלם, "הטיית-טריחליל", "להטות" ומערבבים מחדש שעוצבו על ידי TWI<sup class="xre...

החיכוך מעורר ריתוך (FSW) דווחה לראשונה בשנת 1991 בשעה TWI, אבנגטון, בריטניה1. בשנת 2003, פיצ'יני וסבובוודה קבעו שיטה מעולה לשיפור היתרונות של FSW המכונה ריתוך ספוט מעורר חיכוך (FSW-מז) לשימוש בתהליכי ייצור רכב מסחרי2. השיטה FSSW-מז כרוכה ביצירת מפרק הברכיים ספוט ללא שטח בצובר נמס. הפיתוח החשוב ביותר לשימוש ב-FSSW-מז הינו בסגסוגות אלומיניום, כאשר הסגסוגת של הסגסוגות מהוות בתהליך הריתוך בתנאי טמפרטורה גבוהה. הדוגמה המוצלחת הראשונה היתה בתעשיית הרכב, שבו fssw ' היה בשימוש בייצור הדלת האחורית כולה של RX-81,3,4.
בינתיים, פלדה בחוזק גבוה הוא החומר הדומיננטי של גוף המכונית, במיוחד פלדה בשלב כפול. הספרות מצביעה על כך DP600 המיוצר עם FSSW-מז יכולים להיות בעלי אותם תכונות כמו מתכת בסיס, שבו כל אזורי ריתוך יש מיקרובנים דומים ודרגות של קשיות5. שיטות FSSW-מע לשימוש בפלדת DP על המיקרומבנה שלהם של אזור המהומה (SZ), את האזור תרמוס-מכני מושפע (TMAZ), ואת מודל הכישלון של DP590 ו DP600 פלדה נחקרו על ידי כמה חוקרים. הם הבחינו הבדלים בעקביות של המיקרו מבנה (פריט, ביינניט, ו martensite) של DP590 ו DP600 פלדה במהירויות סיבוב שונים6,7,8,9,10. כמה חוקרים ניהלו מחקרים השוואתיים של fssw ו rsw עבור DP780 פלדה8,9. הם דיווחו כי הצטרפות עוד פעמים ומהירויות סיבוב הכלי גבוה יותר הביא שטח מליטה מוגבר עבור כל צולל, אשר הוביל כוח להטות גבוה יותר והעביר את המצב מתוך פנים משולבת למשוך החוצה. הם גם הגיעו כי FSSW-מז היה בעל כוח גבוה יותר מאשר RSW. תהליך FSSW-מז כולל 3 שלבים: עוז, ערבוב ונסיגה. הצעד הראשון הוא צולל עם סיכת הכלי סיבוב קרוב לגיליון של מפרק הברכיים מחובר לתוך הסדין. הכתף הסיבוב הכלי בתהליך FSSW-מז יכול ליצור חום פריקטבי. בשלב השני, החום יכול לרכך את הסדין ולהקל על חיבור של סיכת הכלי לתוך הסדין, כמו גם לשכון בחומרים כדי לערבב שתי חתיכות עבודה יחד לערבב סביב האזור סיכה. לבסוף, הלחץ מתוך הכתף הכלי לחץ על חתיכות העבודה יכול לשפר את ההתחברות. לאחר תהליך הריתוך, את הסיכה יכול להיות החזרתי מחור המנעול. היתרונות של FSSW לעומת RSW הם טמפרטורת ריתוך נמוכה יותר, לא מתיז, ויציבות יותר בתהליך הייצור.
למרות שמחקרים על FSSW-in של פלדות מתקדמות בעוצמה גבוהה (AHSS) דווחו על ידי חוקרים שונים, מחקרים על FSSW-מז של DP590, DP600, ו DP780 התמקדו במיקרו מבנה ובדגמי מכני וכישלון באמצעות תהליך שונות פרמטרים. במחקר הנוכחי, FSSW-מז של DP780 פלדה נחשבה. פרוטוקול ה-FSSW-מז דווח בפרוטרוט, והקושי הפרטני באזור המהומה, האזור המושפע מכנית, והאזור המושפע מחום, כמו גם מתכת הבסיס הוערכו על בסיס המיקרוקשיות הנמדד.
עם הצמיחה המתמשכת והביקוש הכבד להפחתת משקל בתעשיות הרכב והחלל, תעשיית הרכב הראתה עניין גובר במפרקים AHSS והברכיים. לדוגמה, גוף פלדה קונבנציונאלי של מכונית, בממוצע, יש יותר מ 2,000 ספוט ריתוך המפרקים הברכיים11. ישנם 3 תהליכים ריתוך נפוץ עבור המפרקים הברכיים בשימוש בתעשייה, כולל ריתוך ספוט התנגדות, ריתוך ספוט לייזר, וחיכוך ספוט ריתוך12. דרך אחת להקטין את המשקל היא באמצעות פלדות מתקדמות בעוצמה גבוהה (AHSS). החומרים הפופולריים ביותר הם בפאזה כפולה והנגרמת המושרה (טיול) פלדות, אשר משמשות יותר ויותר בתעשיית כלי רכב13,14,15,16. מכיוון שתעשיית הרכב הגדילה את תקני כוח בשל צריכת דלק משופרת וקליטת אנרגיה התרסקות תחת משקל הרכב ירד, השימוש בחומרים שונים ותהליכי ריתוך הוא הופך בעיה חשובה.

<table><tbody><tr><td>סדן</td><td>MIRDC</td><td></td><td>תוצרת MIRDC</td></tr><tr><td>DP780</td><td>China steel Corporation</td><td>CSC DP780</td><td></td></tr><tr><td>מכונת רתך ספוט לערבב</td><td>MIRDC</td><td>תוצרת MIRDC</td><td></td></tr><tr><td>סיכת כלי</td><td>KINIK COMPANY</td><td>DBN2B005B</td><td></td></tr></tbody></table>

יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על dp780 פלדה

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

החיכוך מעורר ריתוך נקודה (FSSW-מז), נגזרת של החיכוך מעורר ריתוך (FSSW), היא טכניקה מוצק מדינה ריתוך שפותחה בשנת 1991. יישום תעשייתי נמצא בתעשיית הרכב ב 2003 עבור סגסוגת אלומיניום ששימש בדלתות האחוריות של מכוניות. החיכוך מהומה ריתוך נקודה משמש בעיקר על סגסוגות אל ליצור המפרקים הברכיים. היתרונות של ריתוך נקודה מעורר חיכוך לכלול כמעט 80% טמפרטורת ההיתוך המוריד את הדפורמציה תרמית מבלי להתיז לעומת ריתוך ספוט התנגדות. החיכוך מהומה ריתוך ספוט כולל 3 שלבים: עוז, זע, ו הנסיגה. במחקר הנוכחי, חומרים אחרים כולל פלדה בחוזק גבוה משמשים גם בשיטת החיכוך מעורר ליצור מפרקים. DP780, שתהליך הריתוך המסורתי שלו כרוך בשימוש בריתוך ספוט התנגדות, הוא אחד מכמה חומרי פלדה בעלי כוח גבוה בשימוש בתעשיית הרכב. בנייר זה, DP780 שימש לריתוך מעורר חיכוך הנקודה, ואת המיקרומבנה שלה מיקרוקשיות נמדדו. הנתונים המיקרומבנה הראו כי היה אזור היתוך עם דגנים עדינים אזור אפקט חום עם האי martensite. תוצאות המיקרוקשיות מצביעות על כך שהאזור המרכזי הציג מידה רבה יותר של קשיות בהשוואה לבסיס המתכת. כל הנתונים מציינים כי החיכוך מעורר מהומה ריתוך ספוט המשמש בשלב כפול פלדה 780 יכול ליצור מפרק הברכיים טוב. בעתיד, החיכוך ריתוך נקודה מהומה יכול לשמש ריתוך פלדה בעוצמה גבוהה להחיל תהליכי ייצור תעשייתיים.

יש דיאגרמה באיור 3 המדגימה כי החיכוך מעורר מהומה התהליך ריתוך מורכב 3 חלקים: צולל (איור 3e), ערבוב (איור 3e), ונסוג (איור 3e). במחקר שלנו, ניתן ליצור את נקודת הריתוך. עומק החדירה הוא גורם אחד שהוערכה. באיור 6a, fssw-מז יוצר את חור המנעול במרכז כדי ליצור את המפרק עבור 2 גיליונות. עומק המדידה של חור המנעול הוא מהדף העליון למשטח התחתון של חור ה...

כאן, אנו מציגים את החיכוך מהומה ריתוך נקודה (FSSW) פרוטוקול על השלב כפול 780 פלדה. סיכת כלי עם סיבוב במהירות גבוהה מייצר חום מחיכוך כדי לרכך את החומר, ולאחר מכן, את הסיכה צולל לתוך 2 מפרקים גיליון ליצור את המפרק הברכיים.

יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על DP780 פלדה

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...

דרישות הפחתת המשקל בתעשיית הרכב יצרו עניין גובר במפרקי הברכיים ובפלדות המתקדמות בעוצמה גבוהה, או AHSS. עם זאת, למפרקי ריתוך ספוט AHSS יש אתגרים לאמינות התהליך. היתרונות של חיכוך מערבבים ריתוך נקודה, או FSSW, בהשוואה לרתך נקודת התנגדות הם טמפרטורת ריתוך נמוכה יותר, ללא התזה, ויציבות רבה יותר בתהליך הייצור.הדגמת ההליך תהיה צ'נג צ'יה-פינג וסו האו, סטודנטים לתואר שני מהמעבדה שלי. במהלך הליך זה ללבוש משקפי מגן וכפפות כדי למנוע מגע התזה או נזק לחום. גם לעמוד מאחורי מכסה המנוע או לבלבל להגנה.לייצר את כל המפרקים באמצעות מכונת ריתוך ערבוב חיכוך. רשום את הכוח צירי z ואת עומק החדירה במהלך כל פעולת הצטרפות באמצעות מערכת רכישת נתונים מוטבעת. הגדר מהירות סיבוב של פיני כלים של 25, 000 סל"ד, זמן ריתוך של פין כלי של ארבע שניות וקצב של 0.5 מילימטרים לשנייה של צלילת סיכת כלי לתוך הגיליון.מטב את הפרמטרים עבור האופרטור. הטווח של מהירות הסיבוב הוא 1, 000 עד 2, 500 סל"ד. טווח זמן ההתעכבות יכול להיות בין 2 ל-10 שניות וקצב הצלילה יכול להיות 0.1 עד 0.5 מילימטרים לשנייה.לפני תהליך הריתוך, ודאו שאין מצעי טומאה המזהמים את חלקי העבודה. נגב את פני השטח של פיסת העבודה עם בדים מיקרופייבר סרוגים כדי לחסל את כל החלקיקים הקטנים. מניחים את חתיכות העבודה DP 780 ומהדק tWo DP 780 גיליונות עם חפיפה של 35 מילימטרים.תקן את

generating-lap-joints-via-friction-stir-spot-welding-on-dp780-steel

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

מתואר הליך פשוט לריתוך קולי של קופונים מרוכבים תרמופלסטיים לבדיקה מכנית בסיסית. המאפיינים העיקריים של תהליך ריתוך קולי זה הם השימוש במנהלי אנרגיה שטוחים להכנת תהליך פשוטה ושימוש בנתוני תהליך להגדרה מהירה של תנאי עיבוד אופטימליים.

ריתוך Ultrasonic של קופונים Composite תרמופלסטיים עבור אפיון מכני של חיבורי ריתוך באמצעות Lap יחיד בדיקות גזירה

המאמר הבא מציג טכניקת סימולציה חדשה של FE (KBC-FE), המפחיתה את העלות החישובית על ידי ביצוע סימולציות בסביבת מחשוב ענן, באמצעות יישום מודולים בודדים. יתר על כן, הוא מקים רשת שיתוף פעולה חלקה בין מדענים מובילים בעולם, המאפשרת שילוב של מודולי ידע מתקדמים בסימולציות FE.

בהתבסס ידע ענן FE סימולציה של תהליכים פורמינג פח

פרוטוקול הניסוי עבור רוטרי חם המאובזרת להרכיב של סגסוגות אלומיניום יצוק העסקת מנגנון בקנה מידה תעשייתי העידו מוצג. שיקולים ניסוייים כולל אפקטים תרמיים ומכאניים נדונים, וכן דמיות עם עיבוד בקנה מידה מלאה של גלגלי רכב.

נוהל ניסיוני עבור ספינינג חם של רכיבי אלומיניום יצוקים

פרוטוקול זה מוצע מערכת בדיקות biaxial רומן בשימוש על התנגדות חימום מכונת בדיקה מתיחה uniaxial כדי לקבוע את הדיאגרמה הגבול להרכיב (FLD) של פח בתנאים בהבלטה חם.

מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

משטחי חלקלק מספקים דרך חדשה כדי לפתור את הבעיה אדהזיה. פרוטוקול זה מתאר כיצד להמציא משטחי חלקלק בטמפרטורות גבוהות. התוצאות מדגימים כי משטחי חלקלק הראה נגד הרטבה נוזלים, השפעה אנטי אדהזיה מדהים על הרקמות הרכות בטמפרטורות גבוהות.

הכנה והתנהגות אנטי אדהזיה בטמפרטורות גבוהות של משטח חלקלק-נירוסטה

מתאם תמונה דיגיטלית משמש בדיקות עייפות על מכונת בדיקת תהודה כדי לזהות סדקים מאקרוסקופי ולנטר הפצת קראק בדגימות מרותכות. סדקים על משטח הדגימה להיות גלוי כמו זנים מוגברת.

לפצח ניטור בדיקת עייפות התהודה של דגימות מרותך באמצעות מתאם תמונה דיגיטלית

פרוטוקול זה מתאר שיטה לייצור מהיר של מפעילים פנאומטיים רכים ורובוטים עם גורם אחיד דק. שיטת הייצור מתחיל עם למינציה של פוליאוריטן תרמופלסטיים (TPU) גיליונות ואחריו חיתוך לייזר/ריתוך של דפוס דו מימדי כדי ליצור מפעילים ורובוטים.

הייצור המהיר של הפעילים הפניאומטיים והרובוטים הדקים

מוצג כאן הליך למדידת תכונות חומר בסיסיות באמצעות בדיקות מתח מיקרומכניות. מתוארות השיטות לייצור דגימת מיקרו-מתיחה (המאפשרת ייצור מיקרו-דגימה מהיר מנפחי חומרים בתפזורת על ידי שילוב פוטוליתוגרפיה, תחריט כימי וכרסום קרן יונים ממוקד), שינוי קצה כניסה ובדיקת מתח מיקרומכני (כולל דוגמה).

בדיקת מתח מיקרומכנית של דגימות נירוסטה 17-4 PH המיוצרות בתוסף

פרוטוקול זה מתאר זרימת עבודה כללית לבניית רשת עצבית מלאכותית לסימולציה של ריתוך באמצעות מערכי נתונים שנוצרו אוטומטית באמצעות סקריפטים של Python עם פונקציות מאקרו. זרימת העבודה מאומתת מול מקרה אמת מידה הכולל ריתוך קו ישר במעבר יחיד. דיוק החיזוי של המודל החלופי מראה הסכמה חזקה עם סימולציות אלמנטים סופיים.

פיתוח מודל חלופי לניסויים דיגיטליים בריתוך

מתואר תהליך לרכישת מטרולוגיה כמעט בזמן אמת של חרוזי ריתוך והכנת הגיאומטריה המתקבלת באופן אוטומטי לניתוח אלמנטים סופיים.

לכידת גיאומטריה אוטומטית מבוססת לייזר לניתוח אלמנטים סופיים של חרוזי ריתוך

למד את פרוטוקול ריתוך ספוט בחיכוף מערבבים (FSSW) על פלדת DP780 לייצור מפרקי חפיפה בתעשיית הרכב. השיטה מציעה טמפרטורות ריתוך נמוכות יותר, ללא התזות ויציבות תהליכית גבוהה יותר.

יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על DP780 פלדה

גלה סרטונים נוספים