research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Predict of residual stress behavior in aluminum friction stir welding by Leeb hardness method

Author: Kadhim Kamil Resan
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2013 Volume: 17 Issue: 1 Pages: 233-241
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The friction stir welding method it is a modern methods for non- welding material using a milling machine and rotary pin, as a result of heat generated due to rotation of the pin, it generates stresses inherent and it is necessary to know the behavior or the value of these stresses. In this research a new method were invented to predict the behavior of the residual stresses . Three models of friction welding samples are designed at different rotating speed ( 1500 rpm , 1000 rpm and 800 rpm) , then drawing a grid on each sample was drawn vertically and horizontally lines with spaces of 10 mm and 5 mm respectively for each line, Leeb hardness were measured in each node .It found that the hardness is low in the line of welding and then increased at 5-mm ,decreasing at 10 mm then another increase at 15 mm, these change in the value of hardness indicate a change of residual stresses value

طريقة اللحام الاحتكاكي من الطرق الحديثة نسبيا و التي تسخدم للحام المواد غير القابلة للحام مثل الألمنيوم باستخدام ماكنة التفريز و التحكم بالسرع الدورانية للقلم .و نتيجة الحرارة المتولدة بسبب دوران القلم فان ذلك يولد اجهادات كامنة ومن الضروري معرفة سلوك او قيمة تلك الاجهادات , في هذا البحث تم ابتكار طريقة جديدة للتنبأ بسلوك تلك الاجهادات الكامنة باعتماد الصلادة Leeb حيث ان قيمة الصلادة تشير الى اجهادات اما شدية او انضغاطية في العينة .تم تصنيع ثلاث نماذج من عينات اللحام الاحتكاكي باستخدام سرع دوران مختلفة: 1500 دورة بالدقيقة و 1000 دورة بالدقيقة و 800 دورة بالدقيقة . بعدها تم رسم شبكة على كل عينة على شكل خطوط توازي خط اللحام و خطوط عمودية على خط اللحام و بمسافات 10 ملم و 5 ملم على التوالي , وتم قياس صلادة نوع Leeb في كل عقدة و من خلال تلك القيم تم الحصول على سلوك الاجهادات الكامنة حيث كانت الصلادة منخفضة في خط اللحام ثم تزداد عند 5 ملم لتعود بالانخفاض عند 10 ملم و ترتفع عند 15 ملم . ان هذا التغير بقيمة الصلادة هو مؤشر لتغيير قيمة الاجهادات الكامنة


Article
Optimization of Friction Stir Welding Process Parameters of Dissimilar AA2024-T3 and AA7075-T73 Aluminum Alloys by Using Taguchi Method
أمثلية عوامل عملية اللحام بالخلط الاحتكاكي لسبيكتي الالمنيوم غير المتشابهة ( AA2024-T3و AA7075-T73) بأستخدام طريقة تاكوشي

Authors: Muna K. Abbass منى خضير عباس --- Munthir M. Al-Kubaisy منذر محمد راضي --- Ruqaya Abdulkadhim رقية عبد الكاظم
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 100-109
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of present study is to determine the optimum parameters of friction stir welding process and known the most important parameter along with percentage contribution of each parameter which effect on tensile strength and joint efficiency of FS welded joint of dissimilar aluminum alloys AA2024-T3 and AA7075-T73 of 3 mm thick plates by applied specific number of experiments using Taguchi method .AA2024 was placed on the advancing side and AA7075 on the retreating side. FSW was achieved under three different rotation speeds (898, 1200 and 1710) rpm, three different welding speeds (20, 45 and 69) mmmin , three different pin profiles (cylindrical, threaded cylindrical and cone) and tool tilt angle 2◦. Taguchi method was proposed the orthogonal array of L9 based on the three number of process parameters and the three levels of variation for each parameter , SN ratio and ANOVA analysis of robust design were applied to the results.The result of SN ratio analysis were obtained to find the parameters optimization, which has been of rotation speed equal to 898 rpm, welding speed 45 mmmin, and threaded cylindrical pin profile with joint efficiency (76%). The tensile strength result shows that the welding speed was the most important parameter with a percentage contribution of 66.05 % over the other process parameters.

يهدف البحث الحالي الى تحديد العوامل المثلى لعملية اللحام بالخلط الاحتكاكي ومعرفة أكثر عامل يؤثر مع نسبة مشاركة كل عامل على مقاومة الشد وكفاءة الملحومات لسبيكتي الألمنيوم غير المتشابهة ( AA2024-T3و AA7075-T73) من خلال أجراء عدد محدد من التجارب باستخدام طريقة تاكوشي. وضعت السبيكة AA2024 على الجانب المتقدم لعدة اللحام وAA7075 على الجانب المتأخر.وتم أجراء عملية اللحام بالخلط الاحتكاكي عنده ثلاث سرع دوران مختلفة (898 , 1200 و (1710 دورة| دقيقة وثلاث سرع لحام مختلفة20) , 45 و(69 ملم| دقيقة وباستعمال ثلاثة تصاميم مختلفة للأداة (اسطواني ,اسطواني مسنن ومخروط) وعند زاوية ميل 2◦ .تم اعتماد طريقة تاكوشي على اختيار مصفوفة متعامدة من L9 استنادا الى ثلاثة أعداد من معاملات العملية وثلاثة مستويات من المتغيرات لكل معامل. تم تطبيق نسبة أل SN وتحليل أل ANOVA على النتائج.وقد تم الحصول على نتيجة تحليل نسبة ألSN لايجاد المعاملات المثلى, والتي كانت سرعة الدوران 898 دورة | دقيقة , وسرعة اللحام 45 ملم| دقيقة وتصميم الأداة الاسطواني مسنن مع كفاءة الملحومة 76%)). وقد وجد من تحليل ANOVA الى أن سرعة اللحام هي أكثر عامل يؤثر على مقاومة الشد مع نسبة مشاركة 66.05% من المعاملات الأخرى.


Article
Experimental and numerical evaluation of friction stirs welding of AA 2024-W aluminum alloy
الحلول العملية والرقمية للحام الاحتكاكي بالمزج (FSW) لسبيكة المنيوم AA2024-W

Authors: Ayad M. Takhakh أياد مراد طخاخ --- Hamzah N. Shakir حمزة نورالدين شاكر
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 6 Pages: 717-734
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction Stir Welding (FSW) is one of the most effective solid states joining process and has numerous potential applications in many industries. A FSW numerical tool, based on ANSYS F.E software, has been developed. The amount of the heat gone to the tool dictates the life of the tool and the capability of the tool to produce a good processed zone. Hence, understanding the heat transfer aspect of the friction stir welding is extremely important for improving the process. Many research works were carried out to simulate the friction stir welding using various softwares to determine the temperature distribution for a given set of welding conditions. The objective of this research is to develop a finite element simulation of friction stir welding of AA2024-W Aluminium alloy. Numerical simulations are developed for thermal conductivity, specific heat and density to know the relationship of these factors with peak temperature. Variation of temperature with input parameters is observed. The simulation model is tested with experimental results. The results of the simulation are in good agreement with that of experimental results.

يعد اللحام الاحتكاكي بالمزج (FSW) واحد من الطرق الفعالة للحام الحالة الصلبة ويدخل في الكثير من التطبيقات في مختلف الصناعات . تم تطوير حلول رقمية للحام الاحتكاكي بالمزج بالاعتماد علر برنامج ANSYS لحساب كمية الحرارة المتولدة خلال عملية اللحام والتي تؤثر على عمر وجودة منطقة اللحام والعدة، اذ ان من المهم معرفة كيفية انتقال الحرارة خلال اللحام الاحتكاكي بالمزج. عدد من الباحثين درسو توزيع درجات الحرارة خلال هذا النوع من اللحام باستخدام برامجيات متعددة. الغرض من هذا البحث تطوير حلول رقمية باستخدام طريقة العناصر المحددة (FEM) بالاستناد على برنامج ANSYS لسبيكة المنيوم نوع AA2024-W . تم تطوير هذه الحلول بالاعتماد على العلاقة التي تربط خواص التوصيل الحراري و الحرارة النوعية و الكثافة مع درجات الحرارة حيث تتغير هذه الخواص بتغير درجات الحرارة. المحاكة التي تم الحصول عليها تم التحقق عملياً من نتائجها واظهرت نتائج المقارنة وجود توافق جيد .


Article
Determination of Optimum Welding Parameters for FSW AA2024-T351
تحديد معاملات اللحام المثالية لسبائك الالمنيوم (AA2024-T351) الملحومة بواسطة لحام الخلط الاحتكاكي

Authors: Zuhair Altaher زهير الطاهر --- Qasim Abbas Atiah قاسم عباس عطية --- Samir Ali Amin Al-Rubaie سمير علي أمين الربيعي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2015 Volume: 11 Issue: 1 Pages: 51-64
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir welding is a relatively new joining process, which involves the joining of metals without fusion or filler materials. In this study, the effect of welding parameters on the mechanical properties of aluminum alloys AA2024-T351 joints produced by FSW was investigated.Different ranges of welding parameters, as input factors, such as welding speed (6 - 34 mm/min) and rotational speed (725 - 1235 rpm) were used to obtain their influences on the main responses, in terms of elongation, tensile strength, and maximum bending force. Experimental measurements of main responses were taken and analyzed using DESIGN EXPERT 8 experimental design software which was used to develop the response surface methodology (RSM) models. Mathematical model of responses, as functions of used welding conditions, were obtained and analyzed by ANOVA variance to verify the adequacy of these models. The resultant quadratic models showed that as the rotation speed or welding speed increases, the tensile strength and elongation of the joint firstly increase to a maximum value and then decrease more likely due to the occurrence of void defect. Increasing both welding speed and rotational speed leads to increase the maximum bending force firstly to a maximum value and then decreases. However, the welding speed was found more significant than rotational speed. A good agreement was found between the results of these models and optimization with the experimental ones with confidence level of 95%.

اللحام بالخلط الاحتكاكي هو عملية لحام جديدة نسبياً، و الذي يستلزم لحام المعادن بدون استخدام الانصهار او المواد المالئة. في هذه الدراسة، تم التحقق من تاثير معاملات اللحام على الخواص الميكانيكية لسبائك الالمنيوم (AA2024-T351) الملحومة بطريقة لحام الخلط الاحتكاكي.تم استخدام مديات مختلفة لمعاملات اللحام، بوصفها عوامل إدخال، مثل سرعة اللحام (6-34 mm/min) و السرعة الدورانية (725-1235 rpm) للحصول على تاثيرها على الاستجابات الرئيسة، بدلالة الاستطالة و مقاومة الشد، و قوة الانحناء العظمى. كما قد تم إستخدام و تحليل قياسات تجريبية للاستطالة، مقاومة الشد، وقوة الانحناء العظمى بإستعمال برنامج التصميم التجريبي (DESIGN EXPERT 8) للحصول على نماذج منهجية للاستجابة السطحية (RSM). كما تم إستحصال و تحليل النموذج الرياضي للإستجابات (الاستطالة، مقاومةالشد، وقوةالانحناءالعظمى) كدوال لضروف اللحام المستعملة باستعمال تباين ANOVA للتحقق من ملائمة هذه النماذج. النماذج المربعة الناتجة بينت بانه بزيادة سرعة اللحام و السرعة الدورانية، فانه تزداد مقاومة الشد و الاستطالة الى قيمة عظمى في البداية ثم تتناقص بسبب حدوث العيوب الفراغية. كما ان زيادة كلا من سرعة اللحام والسرعة الدورانية تؤدي الى زيادة قوة الانحناء العظمى اولاً الى قيمة عظمى ثم تتناقص. ومهما يكن من امر، فقد وجد بان سرعة اللحام تكون اكثر تاثيرا من السرعة الدورانية. و وجد توافق جيد بين نتائج هذه النماذج و الامثلية مع النتائج العملية بمستوى ثقة (95%).


Article
Theoretical and Experimental Investigation of Transient Temperature Distribution in Friction Stir Welding of AA 7020-T53

Authors: Muhammed Abdul-Sattar --- Moneer Hameed Tolephih --- Muhsin Jaber Jweeg
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 6 Pages: 693-709
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Finite element modeling of transient temperature distribution is used to understand physical phenomena occurring during the dwell (penetration) phase and moving of welding tool in friction stir welding (FSW) of 5mm plate made of 7020-T53 aluminum alloy at 1400rpm and 40mm/min. Thermocouples are used in locations near to the pin and under shoulder surface to study the welding tool penetration in the workpiece in advance and retreate sides along welding line in three positions (penetrate (start welding) , mid, pullout (end welding)). Numerical results of ANSYS 12.0 package are compared to experimental data including axial load measurements at different tool rotational speeds (710rpm.900rpm.1120rpm and 1400rpm) Based on the experimental records of transient temperature at several specific locations of thermocouples during the friction stir welding process the temperatures are higher on the advancing side (629.2oK) than the retreating side (605 oK) along welding line and temperature in the top of workpiece under tool shoulder is higher(645 oK) than bottom (635.79oK).The results of the simulation are in good agreement with that of experimental results. The peak temperature obtained was 70% of the melting point of parent metal.

موديل رياضي بطريقة العناصر المحددة استخدم لتمثيل التوزيع الحراري العابروفهم الظواهر الفيزياوية التي تحدث اثناء عملية الغرز (دخول) و حركة اداة اللحام في عملية اللحام بطريقة اللخلط الاحتكا ك لصفيحة من سبيكة الالمنيوم(7020-T53)بسمك 5 ملم عند( سرعة دورانية 1400rpm,سرعة خطية40mm/min ). النتائج النظرية باستخدام ANSYS 12.0) )قورنت مع النتائج العملية متضمنة قياس الحمل العمودي عمليا لعدة سرع دورانية (1400rpm,1120rpm 900rpm, ,(710rpmفي هذا العمل تم استخدام مزدوجات حرارية وضعت في مواقع قريبة من راس اداة اللحام (pin) وتحت (shoulder) لغرض دراسة عملية دخول وكيفية توزيع الحرارة على جانبي وتحت اداة اللحام و لثلاث مناطق من الصفيحة (منطقة الغرز ,وسط, نهاية اللحام (خروج اداة اللحام).بالاعتماد على النتائج العملية المسجلة للتوزيع الحراري العابر عند مواقع مختلفة للمزدوجات الحرارية على جانبي اداة اللحام خلال عملية اللحام الخلط الاحتكاك وجد ان درجة الحرارة في منطقة (629.2 oK advance)هي اعلى من منطقة (retreate 605 oK)على طول خط اللحام كما ان الحرارة عند سطح العينة تحت (shoulder 645 oK)هي اعلى من اسفل العينة (635.79oK),اقصى حرارة سجلت كانت 70% من درجة الانصهار للسبيكة الامنيوم .نتائج الموديل الرياضي كانت متوافقة مع النتائج العملية.


Article
Effect of Friction Stir Processing (FSP) to the Mechanical Properties of 7075-T73 Aluminum Alloys Plates Welded by Friction Stir Welding
تأثير معالجة للحام الاحتكاكي للمزج (FSP) على الخواص الميكانيكية لسبائك الألمنيوم من نوع 7075-T73 الملحومة بواسطة اللحام الاحتكاكي للمزج

Authors: Kadhim Kamail Resan كاظم كامل رسن --- Ayad Murad Takhakh اياد مراد طخاخ --- Ali Abed Salman علي عبد سلمان
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 5 Pages: 45-60
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir processing is a new method of changing the properties of a metal through intense, localized plastic deformation ,this process mixes the material without changing the phase (by melting or otherwise) and creates a microstructure with fine, equiaxedgrains , It is used to improve the microstructural properties of metals. In this paper , the enhancement of mechanical properties of friction stir welding specimens at variable rotation speeds (1500,1700 and 1900 rpm ) with constant feed speed(40mm/min) for 7075-T73 aluminum alloy is studied by using the friction stir processing method at the same variable rotation speed and feed speed in order to transform a heterogeneous microstructure to a more homogeneous, refined microstructure.The best results of the weld gained at the parameter 40 mm/min weld speed and 1700RPM rotation speed for the friction stir welding (FSW) and friction stir processing (FSP) where the efficiency reaches to 83.7% for FSW and 92.99% for FSP of the ultimate tensile strength of the parent metal.

تعتبر طريقة معالجة المزج الاحتكاكي من الطرق الحديثة لتحسين خصائص المعادن في هذه العملية يتم مزج المواد دون اي تغيير في الأطوار (عن طريق انصهار أو غير ذلك) و يتم استخدام تلك الطريقة لتحسين خصائص البنية ألمجهريه للمعادن. في هذه الدراسة ، تم قياس الخواص الميكانيكية لعينات لحام المزج بالاحتكاك بسرعات متغيرة ( 1500،1700 و 1900 دورة في الدقيقة ) مع سرعة تغذية مقدارها ( 40ملم / دقيقة) لسبائك الألمنيوم من نوع 7075-T73 و من ثم تم استخدام طريقة المعالجة بالمزج الاحتكاكي لنفس سرع الدوران وسرعة تغذية المستخدمة في اللحام بالاحتكاك من أجل تحويل البنية ألمجهريه إلى بنية مجهريه أكثر تجانسا.و كانت أفضل نتائج لخط اللحام عند سرعة خطية مقدارها 40 مم / دقيقة و سرعة دوران 1700دورة / دقيقة بالنسبة للحام المزج بالاحتكاك وكذلك عند المعالجة بالمزج بالاحتكاك حيث كانت الكفاءة لـ 83.7 ٪ و 92.99 ٪ على التوالي و قد تم حساب الكفاءة اعتمادا على أقصى مقاومة شد للمعدن الأساسي.


Article
Microstructural Characterization and Mechanical Properties of Similar and Dissimilar Al Alloys Joined using Friction Stir Welding
خواص البنية المجهرية والميكانيكية لوصلات لحام الخلط الاحتكاكي لسبائك المنيوم متماثلة وغير متماثلة

Author: Kharia Salman Hassan خيرية سلمان حسن
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 19-28
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The influence of pre- shot peening and welding parameters on mechanical and metallurgical properties of dissimilar and similar aluminum alloys AA2024-T3 and AA6061-T6 joints using friction stir welding have been studied. In this work, numbers of plates were equipped from sheet alloys in dimensions (150*50*6) mm then some of them were exposed to shot peening process before friction stir welding using steel ball having diameter 1.25 mm for period of 15 minutes. FSW joints were manufactured from plates at three welding speeds (28, 40, 56 mm/min) and welding speed 40mm/min was chosen at a rotating speed of 1400 rpm for welding the dissimilar pre- shot plates. Tow joints were made at rotational speed of 1000 rpm and welding speed of 40m/min from shot and without shot peening plats. Welding temperature was measured in three zones using thermocouple. Micro hardness (HV) and tensile tests were performed to evaluate the mechanical characteristic of the joints. The results show a decay in mechanical qualities when the welding speed was increased and the best result was at (28) mm/min and the opposite result was obtained when rotational speed increased and pre-shot contributed in improving of this decay at 88% of welding speed (40) mm/min and 98% at the rotational speed of 1000 rpm.

ان تاثير القذف بالكرات الفولاذية السابق لعملية اللحام وكذلك سرعته الخطية والدورانية على الخواص الميكانيكية والمتالورجية لوصلات لحام انتجت بطريقة الخلط الاحتكاكي لسبائك الالمنيوم المتشابهة وغير المتشابهة وذات المتانة العالية - AA2024 T3–AA6061 .تم تحضير عددا من الصفائح من السبائك المختارة بابعاد ملم وان عدد من هذه السبائك تعرضت الى القذف بكرات فولاذية قطرها (1.25) ملم ولمدة (15) دقيقة بعدها عدة وصلات لحام انجزت من الصفائح غير المتماثلة والمتماثلة المقذوفة وغير المقذوفة وبسرعة لحام (28,40,56)mm/min مع تثبيت السرعة الدورانية عند (1400)Rpm وقد انتخبت سرعة لحام (40)mm/min وبالسرعة الدورانية نفسها (1400)Rpm في عملية لحام صفائح اللحام التي تم قذفها لبيان تاثير عملية القذف على اما الخواص الميكانيكية فقد تمت عملية اللحام بواسطة ماكنة تفريز عمودية وتم قياس التغير في درجة الحرارة في مناطق اللحام باستخدام مزدوج حراري وكذلك اجري اختبار الصلادة المايكروية والشد ومن النتائج التي تم الحصول عليها وجد انخفاض في الخواص الميكانيكة عند زيادة في السرعة وان افضل نتيجة ظهرت عند سرعة خطية مقدارها (28m/min) وان عملية القذف بالكرات الفولاذية قبل عملية اللحام ساهمت في تحسين الخواص الميكانيكية لدرجة مقاربة لنتائج المعدن الاساس وقد وجد تحسن في الخواص الميكانيكة عند زيادة السرعة الدورانية.

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

Arabic and English (7)


Year
From To Submit

2018 (1)

2016 (1)

2015 (1)

2014 (1)

2013 (1)

More...