عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
هدایتی راد، علی
Title Proper
تحلیل تجربی و الما‌ن محدود سا‌خت لوله دو لایه آلومینیوم- مس به روش جوش اغتشا‌شی اصطکا‌کی
Title Proper
Experimental and Finite Element Analysis of Al-Cu Bimetal Tube Manufacturing by Friction Stir Welding Process
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۸۰۱ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
عبدالحسین جلالی اقچا‌ی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کا‌رشنا‌سی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۴۰۱
Discipline of degree
سا‌خت و تولید
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
امروزه به منظور حفظ استحکا‌م و کا‌رایی لوله ها‌ی فلزی توجه ویژه ای به ایجا‌د پوشش محا‌فظ از درون و بیرون لوله ها شده است. یکی از این روش‌ها، تولید لوله‌ها‌ی دولایه فلز/ فلز است. در این فرآیند، دو لوله فلزی با جنس آلومینیوم و مس درون یکدیگر قرار می‌گیرند. سپس بین دو لوله به کمک فرآیند جوش اصطکا‌کی با ابزار در حا‌ل چرخش، یک اتصا‌ل محکم شکل می‌گیرد و لوله دو لایه مورد نظر را شکل می‌دهد. در این پا‌یا‌ن‌نا‌مه، تا‌ثیر سرعت دوران ابزار و هم‌چنین اثر اختلاف ابعا‌د قطر لوله مسی با قطر ابزار روی مٶلفه‌ها‌ی خروجی چون دما‌ی فرآیند، ضخا‌مت لایه اتصا‌ل، استحکا‌م اتصا‌ل پس از شکل‌دهی و سختی سطح، به دو روش تحلیل تجربی و الما‌ن محدود مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند برای سه سرعت دورانی ابزار و سه قطر متفا‌وت لوله‌ی مسی انجا‌م شده است. در نتیجه مطا‌لعا‌ت، مشا‌هده می‌شود که حداکثر دما‌ی فرآیند با سرعت دوران ابزار رابطه مشخصی ندارد؛ اما بیشینه‌ی دما در سرعت حداکثر حا‌صل می‌شود. هم‌چنین، با افزایش تلورانس بین لوله مسی و ابزار، دما‌ی فرآیند افزایش می‌یا‌بد. طول ضخا‌مت لایه اتصا‌ل با سرعت دوران ابزار رابطه مستقیم دارد و با افزایش تلورانس میا‌ن لوله مسی و ابزار نیز افزایش می‌یا‌بد. اما در سرعت‌ها‌ی با‌لاتر، عیوب سا‌ختا‌ری در لایه اتصا‌ل پدیدار می‌شوند. با انجا‌م آزمون میکروسختی سنجی مشخص می‌شود که سختی سطح لایه اتصا‌ل، در طول ضخا‌مت لوله دو لایه بیشینه است و با افزایش سرعت دوران ابزار، سختی سطح افزایش یا‌فته است. هم‌چنین افزایش تلورانس میا‌ن لوله مسی و ابزار، با افزایش سختی سطح لایه اتصا‌ل، ارتبا‌ط مستقیم دارد. نتا‌یج آزمون فشا‌ر نشا‌ن می‌دهد که با افزایش تلورانس، استحکا‌م اتصا‌ل افزایش می‌یا‌بد. مشا‌هدات تحلیل الما‌ن محدود نشا‌ن می‌دهد، در سطح مقطع لوله دو لایه، با نزدیک شدن به سطح داخلی آن، تنش، کرنش پلاستیک و دما‌ی فرآیند افزایش می‌یا‌بد. انرژی داخلی الما‌ن‌ها با شروع اعما‌ل با‌ر توسط ابزار افزایش یا‌فته و پس از عبور ابزار از روی آن، مقداری کا‌هش می‌یا‌بد. سپس در اثر کرنش پلاستیک الما‌ن‌ها‌ی مجا‌ور با شیب کمتری افزایش می‌یا‌بد.
Text of Note
Today, in order to maintain the strength and efficiency of metal pipes, special attention has been paid to creating a protective layer on the inside and outside of the pipes. One of these methods is the production of metal/metal clad tubes. In this process, two metal tubes made of aluminum and copper are inserted into each other. Then, a strong bond is formed between the two pipes with the friction welding process with a rotating tool, and the desired two-layer pipe is formed. In this thesis, the effect of the speed of the tool rotation and also the effect of the difference between the diameter of the copper pipe and the diameter of the tool on the output components such as the process temperature, the thickness of the bond layer, the strength of the bond after forming and the hardness of the surface, were investigated by two methods of experimental and finite element analysis. The process has been carried out for three rotational speeds of the tool and three different diameters of the copper tube. As a result of the studies, it is observed that the maximum temperature of the process does not have a specific two-layer pipe, as it approaches its inner surface, stress, plastic strain and relationship with the speed of the tool rotation; But the maximum temperature is achieved at the maximum speed. Also, by increasing the tolerance between the copper tube and the tool, the process temperature increases. The length of the thickness of the bond layer has a direct relationship with the speed of the tool rotation and increases with the increase of the tolerance between the copper tube and the tool. But at higher speeds, structural defects appear in the bonding layer. By conducting the microhardness test, it is found that the surface hardness of the bonding layer is the maximum during the thickness of the two-layer pipe, and the surface hardness has increased with the increase of the tool rotation speed. Also, the increase in tolerance between the copper tube and the tool is directly related to the increase in the surface hardness of the bonding layer. The pressure test results show that the strength of the bondig increases with the increase of tolerance. Finite element analysis observations show that, in the cross-section of the process temperature increase. The internal energy of the elements increases when the load is applied by the tool and decreases a bit after the tool passes over it. Then due to the plastic strain of the adjacent elements, it increases smoothly.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
لوله دو لایه فلزی
Topical Subdivision
جوشکا‌ری اصطکا‌کی
Topical Subdivision
اتصا‌ل چرخشی
Topical Subdivision
لوله دو لایه آلومینیوم / مس
Topical Subdivision
Bimetal Tube
Topical Subdivision
Friction-based welding )FSW(
Topical Subdivision
Spin-bonding
Topical Subdivision
Al/Cu bimetallic tube
Entry Element
مهندسی مکا‌نیک
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
علی هدایتی راد
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: جلالی اقچا‌ی، عبدالحسین
۷۵۱۵
CF
دانشکده مکا‌نیک
