research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
The Influence Of Tool Geometry Of Friction Stir Welds On Mechanical Properties And Microstructure Of 2218-T72 Aluminum Alloy

Authors: Samer J. Mahmood --- Qasim M. Doos
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1242-1259
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir welding (FSW) process is an emerging solid state joining process in which the material that is being welded does not melt. This process uses a non-consumable tool to generate frictional heat in the abutting surfaces. The welding parameters such as tool rotational speed, welding speed, axial force, etc., and tool pin profile play a major role in deciding the weld quality. In this investigation an attempt has been made to understand the effect of tool pin profile and rotation diameter on microstructure and mechanical properties in aluminum alloy (2218-T72). Five different tool pin profiles (straight cylindrical, threaded cylindrical, triangular, square, and threaded cylindrical with flat), with three different rotation diameter (3, 4, 5) mm. have been used to fabricate the joint. Effect of tool pin profile on mechanical properties of welded joints were investigated using different mechanical tests including (tensile, bending and microhardness tests). Microstructure characteristic during (FSW) process was studied and different welding joint were investigated using optical microscope. Based on the stir welding experiments conducted in this study the results show that aluminum alloy (2218-T72) can be welded using (FSW) process with maximum welding efficiency (86.95%) and (83.21%) in terms of ultimate tensile strength and bending force respectively using tool pin profile (threaded cylindrical with flat) with rotation diameter (5) mm, rotation speed (900rpm) and (30mm/min) welding speed.

اللحام بالاحتكاك والخلط من الطرق التي تضهر الحالة الصلبة لطرق الربط والتي تكون حالة المعدن الملحوم ليست منصهرة.الطريقة تستخدم عدة غير مستهلكة لتوليد حرارة الاحتكاك في السطح المحاذي.أن عناصر اللحام مثل السرعة الدورانية لعدة اللحام وسرعة اللحام والقوة العمودية الخ.. بالأضافة الى شكل رأس العدة يلعب دور مهم بتحديد نوع اللحام. في هذا البحث محاولة لفهم تأثير شكل رأس العدة وقطر الدوران على الخصائص الميكانيكية والميتالورجية لسبيكة الألمنيوم استخدمت خمس اشكال لرأس العدة(أسطواني عدل,أسطواني مسنن, مثلث, مربع, أسطواني مسنن مع شق منبسط) مع ثلاثة أقطار دورانية مختلفة (3,4,5)ملم لأنشاء الوصلات. أن تاثير شكل رأس العدة لوصلات اللحام تم دراستها بالأعتماد على الفحوصات الميكانيكية الأتلافية مثل(فحص الشد,فحص الأنحناء,فحص الصلادة المجهرية) كذلك تم دراسة التغيرات الميتالورجية خلال عملية اللحام ودراسة مناطق اللحام المختلفة بأستخدام مجهر ضوئي. من التجارب المختلفة في هذة الدراسة اتضح بأن سبيكة الالمنيوم قابلة للحام بهذة الطريقة مع الحصول على اقصى كفائة لحام وصلت الى (86,95%)و(83.21) اعتماد على مقاومة الشد وقوة الانحناء بالتتابع بأستخدام شكل رأس عدة (أسطواني مسنن مع شق منبسط)وقطر دوران (5ملم).بسرعة دورانية 900 دورة بالدقيقة وسرعة لحام 30 ملمتر بالدقيقة


Article
Experimental Study Of Friction Stir Spot Welding for Brass Alloy (426/1CUZN10)
دراسة تجريبية لطريقة اللحام بالاحتكاك والخلط الموقعي لسبيكة براص (246/1CuZn10)

Authors: Harith H. Abdullah --- Qasim M. Doos
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 2 Pages: 340-346
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir spot welding (FSSW) is a promising solid state joining process and is widely being considered for automotive industry. In this work mechanical properties of friction stir spot welded joints were investigated for ISO(426/1CuZn10) copper alloy. The effect of main welding parameters were studied including, welding tool rotational speed, preheat time (15, 30)s , plunging time (10,30)s , dwell time 10 s ,plunging depth (0.7,0.8) mm. Group of matrices of welding parameters were used to study the effect of each parameter on properties of welded joints. Series of (FSSW) experiments were conducted using manual drilling machine.Effect of welding parameters on mechanical properties of welded joints were investigated using tensile shear test. Micro-hardness test used to indicate the changes in hardness across welding region. Based on the welding experiments conducted in this study, the results show that copper alloy (426/1CuZn10) was easy weldable using (FSSW) process with maximum failure load (420 N) at (2000 rpm) rotating speed and ( 70 s) total time for (0.5 mm) sheet thickness

اللحام بالاحتكاك والخلط الموقعي من طرق لحام الحالة الصلبة الواعدة التي تستخدم بشكل واسع في صناعة السيارات. في هذا العمل تم دراسة وتحري الخواص الميكانيكية للحام الاحتكاك والخلط الموقعي لسبيكة النحاس (426/1CuZn10). تم دراسة تأثير العوامل الرئيسية للحام المتضمنة سرعة الدوران وزمن التسخين الابتدائي (15 ،30) ثانية وزمن سرعة الاختراق (10 ،30) ثانية وزمن الانتظار 10 ثانية وعمق الاختراق (0.7 ،0.8) ملم.تم دراسة مجموعات من المصفوفات المتضمنة عوامل اللحام ودراسة تأثير كل من هذه العوامل على خواص اللحام. تم تصنيع عدة خاصة باللحام وتم اجراء هذه التجارب بواسطة ماكنة تثقيب يدوي. تأثير عوامل اللحام على الخواص الميكانيكية تمت دراستها بواسطة اختبار الشد القصي. اختبار الصلادة تم إجراءه لملاحظة التغير في الصلادة عبر منطقة اللحام. بناءا على تجارب اللحام في هذه الدراسة ظهر ان سبيكة النحاس (426/1CuZn10) قابلة اللحام باستعمال هذه الطريقة (اللحام بالخلط والاحتكاك الموقعي) مع اكبر حمل للفشل بلغ 420 نيوتن عند سرعة 2000 دورةدقيقة وزمن كلي 70 ثانية لصفائح سمكها 0.5 ملم

Keywords

Friction --- Stir --- Spot --- Welding --- Brass --- 426/1CuZn10 --- Qasim --- Doos --- Harith --- FSSW


Article
Expermental Investigation Of Temperature For Stir Friction Welding Distribution

Authors: Suhair G. Hussein --- Qasim M. Doos
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 6085 -6099
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir welding (FSW) is a solid state joining method for metal and is widely used for Al-Alloys. In the present work ,temperature distributions were investigated for Aluminum alloy (7008), the effect of the main welding parameters such as rotational speed (tool speed) and liner speed (welding speed) on the temperature distribution were investigated .The results show that the rotational speed has a strong effect on the temperature distribution and this effect increases with temperature increase, but the linear speed has an (inverse proportion) with the temperature increase. This effect was less than the rotational speed. Peak temperature was estimated theoretically by using (Bakingham ) theorem to derivate the relationship between the dimensionless heat input and dimensionless peak temperature. In this study a mechanical test (tensile test) for welded specimen was investigated to study the effect of temperature distribution on the mechanical properties of the alloy, results show that Aluminum alloy (7008) was weldable on the (FSW) process and obtain an maximum weld efficiency (81%) with parameters (880 rpm) rotational speed and (1 mm/sec) welding speed. By comparing test results with peak temperature to the Al-Alloy the obtained result was that the welding process is successful when welding temperature be (75-80%) of melting point of the used material.

اللحام بالاحتكاك والدعج هي إحدى طرق اللحام الحديثة وتعتبر من طرق لحام الحالة الصلبة للمعادن حيث تستخدم بشكل واسع لسبائك الألمنيوم.في هذا البحث تمت دراسة عملية توزيع الحرارة لسبيكة ألمنيوم (7008) ودراسة تأثير متغيرات اللحام مثل (السرعة الدورانية) التي تمثل سرعة أداة اللحام والسرعة الخطية التي تمثل سرعة اللحام على توزيع درجات الحرارة للسبيكة باستخدام ماكنة التفريز الميكانيكي العمودية ومن هذه الدراسة أتضح انه للسرعة الدورانية تأثير كبير على درجات الحرارة ويكون هذا التأثير ذو علاقة طردية مع ارتفاع درجات الحرارة. اما السرعة الخطية فلها علاقة عكسية مع ارتفاع درجات الحرارة وتاثيرها اقل مما هو عليه في السرعة الدورانية. وتم أيضاً استقراء درجات الحرارة القصوى للسبيكة لقيم مختلفة من السرعة الدورانية والسرعة الخطية عملياً.تمت دراسة نظرية من خلال اشتقاق العلاقة بين كمية الحرارة الداخلة ودرجة الحرارة القصوى للسبيكة ورسمها بيانياً للحصول على معادلة يتم الحصول منها على درجة الحرارة القصوى نظرياً . تم بعد ذلك إجراء فحص ميكانيكي (فحص الشد) للعينات لدراسة تاثير درجات الحرارة على الخواص الميكانيكية للسبيكة بعد لحامها بهذه الطريقة وبناءاً على النتائج التي تم الحصول عليها وجد ان السبيكة قابلة للحام بهذه الطريقة مع الحصول على كفاءة قصوى (81%) باستخدام متغيرات لحام (880 دورة / دقيقة سرعة دورانية مع 1 ملم/ثا سرعة لحام) ومن خلال مقارنة نتائج الفحص مع درجات الحرارة القصوى للسبيكة تم الحصول على نتيجة عملية اللحام نجحت عند وصول درجة حرارة اللحام بما يعادل (75-80%) من درجة انصهار السبيكة.


Article
Investigation of Parameters Affeccting Lost Foam Casting

Authors: Ihsan K. A. Al-Naimi --- Qasim M. Doos
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 4 Pages: 4241 - 4257
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The lost-foam casting process using expanded polystyrene foam pattern allows more complex and detailed passages to be cast directly into the part. The advantages of the lost-foam casting process involve, forms complex internal and external shapes without cores, reduces part mass with near net-shape capability, eliminates parting lines, and reduces machining operation and costs, Complex shapes with various sizes castings were produced in this technique in the foundry of the State Company for Electrical Industrials to evaluate the process. Successful complete castings were made. Many experimental works were done to further complements about fluidity parameter dealing with lost-foam casting process. Empirical linear and non-linear formulas were obtained from those experimental works to find the minimum temperature for pouring molten metal. Aluminum alloys were the material of choice for this work, due to the best combination of mechanical properties and castability, but the performance requirements and manufacturability issues will drive the choice of a specific aluminum that was aluminum-silicon alloy, which were used in this work.The macroscopic properties of the alloy depend strongly on the microstructure. Therefore, photomicrographs of microstructures of various castings with different foam pattern densities were done and made comparisons with common sand castings. Mechanical tests were conducted on the castings which produced by the common sand casting and the lost-foam casting processes. These tests include tensile, hardness, and impact. Because of using the expandable polystyrene as a pattern that gave, more gasses in the cavity of the mold during casting, so the mechanical tests show some differences between the two processes.

السباكه بطريقة الرغوه المفقوده باستخدام نماذج رغوة البولستيرين المتبخر تسمح اكثر بانتاج مسبوكات ذات تفاصيل وقنوات واشكال معقده مبنيه في نفس المسبوكه. ميزات طريقة السباكه بالرغوه المفقوده هي: تكوين أشكال بسطوح خارجيه و داخليه معقده دون الحاجه الى استخدام القلوب، تقليل عدد القطع وامكانية انتاج الشكل المطلوب المقارب للشكل النهائي، عدم الحاجه لخطوط فاصله، تقليل عمليات التشغيل الاضافيه بعد انتاج المسبوكات وبالتالي تقليل الكلف. تم سباكة نماذج ناجحه معقده وباحجام مختلفه. تم اجراء تجارب عمليه عديده في مسبك الشركة العامه للصناعات الكهربائيه لغرض اضافة المعلومات المهمه لمتغير السيوبه ذات العلاقه بطريقة السباكه بالرغوه المفقوده. تم استنتاج صيغ عمليه بعلاقه خطيه وغير خطيه استنتجت من التجارب العمليه لايجاد أقل درجة حراره ممكنه لصب منصهر المعدن. تم اختيار سبيكة كثيرة الاستخدام في مجالات مختلفه من سبائك الالمنيوم كونها تمتلك افضل جمع بين الخواص الميكانيكية المرغوبه وقابلية السباكه الجيده. ولكن متطلبات الاداء وقابلية التصنيع ادت الى اختيار سبيكه معينه (Al-Si) التي استخدمت في هذا العمل.ان الخواص العامه تعتمد بقوه على التركيب المجهري للسبيكه. لقد تم أخذ صور ميلوغرافيه للتراكيب الداخليه للمسبوكات التي تم انتاجها في هذا العمل لنماذج مقطوعه من قطع البولستيرين المختلف الكثافة. تم اخذ صورمكبره للتراكيب الداخليه لمختلف المسبوكات باختلاف كثافة الرغوه للنماذج وعمل مقارنه مع مسبوكات تم انتاجها بالطريقه التقليديه. تم اجراء فحوصات ميكانيكيه مختلفه للمسبوكات المنتجه بطريقة الرغوه المفقوده ولكثافات مختلفه وكذلك بالطريقه التقليديه لغرض المقارنه فيما بينهم , تشمل هذه الفحوصات فحص الشّد , الصلاده والمتانه. بسبب استخدام نماذج مصنوعه من مادة البولستيرين التي تنتج غازات اكثر في تجويف القالب بسبب تحللها اثناء عملية السباكه، لهذا الفحوصات الميكانيكيه اعطت بعض الفروقات بين الطريقتين.


Article
Theoretical Analysis Of Temperature Distribution In Friction Stir Welding

Authors: Hassan R. Hassan --- Ahmad Zaidan --- Qasim M. Doos
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 3 Pages: 517-533
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir welding (FSW) is a relatively new welding process that may have significant advantages compared to the fusion processes as follow: joining of conventionally non-fusion weldable alloys, reduced distortion and improved mechanical properties of weldable alloys joints due to the pure solid-state joining of metals. In this paper, a two-dimensional model based on finite element analysis is used to study the thermal history and thermomechanical process in the butt-welding of aluminum alloys. The model incorporates the mechanical reaction of the tool and thermomechanical process of the welded material. The heat source incorporated in the model involves the friction between the material and the probe and the shoulder. The calculation result also shows that preheat to the workpiece before process is beneficial to FSW. The effects of welding parameters such as preheating (100, 200) ˚C, rotational speed (960, 1200) rpm and linear speed (110, 155, 195) mm/min on the distribution of temperature of Al Alloy will be studied

اللحام بالاحتكاك والدعج هي إحدى طرق اللحام الحديثة وتعتبر من طرق لحام الحالة الصلبة للمعادن حيث تستخدم بشكل واسع لسبائك الألمنيوم المعروفة بصعوبة لحامها أو كثرة مشاكل لحامها بالطرق الاعتيادية.هذا البحث يمثل دراسة نظرية لتوزيع الحرارة لصفيحة منوعه من لسبيكة ألمنيوم (1435) ذات أبعاد (200ملم و 80 ملم و 4 ملم). حيث تمت دراسة تأثير متغيرات اللحام مثل التسخين المسبق (والتي تمثل التسخين قبل عملية اللحام)(100,200)مْ, السرعة الدورانية (والتي تمثل سرعة أداة اللحام)(1200,960)دورهدقيقه, والسرعة الخطية (التي تمثل سرعة اللحام)(110,155,195)ممدقيقه على توزيع درجات الحرارة للسبيكة.تمت الدراسة النظرية من خلال استخدام موديل رياضي عددي خلال برنامج الانسس لاستخراج نتائج توزيع الحرارة والحصول على اقصى درجات حرارة يصلها المعدن نظريا ٌومقارنتها النتائج.


Article
Analysis of Friction Stir Welds. Part I: Transient Thermal Simulation Using Moving Heat Source

Authors: Qasim M. Doos --- Muhsin Jabir Jweeg --- Sarmad Dhia Ridha
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2008 Volume: 11 Issue: 3 Pages: 429-437
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

This paper describes the first part of the development of a non-linear finite element simulation of the friction stir welding process; it is concerned with thermal analysis. A transient, three dimensional, non-linear thermal model with moving heat source was developed. Also a steady-state, three dimensional, non-linear fluid-thermal model with stationary heat source was developed. Differences of results for both models were discussed. Results of both models were compared with experimental work. Transient thermal model results appear to be more reliable as compared to the CFD approach

Keywords


Article
Defects Analysis of Tee-Section Welding Using Friction Stir Welding Process of Aluminum
تحليل العيوب لمفصل لحام نوع ( T ) بأستخدام عملية اللحام بالاحتكاك والمزج على الالمنيوم

Authors: Qasim M. Doos قاسم محمد دوس --- Kamaal Sahib Makki كمال صاحب مكي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 10 Pages: 120-129
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Friction stir welding (FSW) of Tee-joints is obtained by inserting a specially designed rotating pin into the clamped blanks, through top plate (skin) to bottom plate (stringer), and then moving it along the joint, limiting the contact between the tool shoulder and the skin. The present work aims to investigate the defects occur for Tee-joint of an Aluminum alloy (Al 5456) with dimensions (180mm x 70mm) for the skin plate, (180mm x 30mm) for stringer plate and thickness of (4mm). The effects of welding parameters such as rotational speed, linear speed, plunging depth, tool tilting, and die radii of welding fixture on the welding quality of Aluminum Alloy will be studied. Weld defects had been summarized and studied, and then the best conditions that led to good welds had been estimated.

يتم الحصول على مفصل من النوع (T) بطريقة اللحام بالاحتكاك والمزج بغرس أداة دوارة بتصميم معين في الصفيحة العليا الأفقية المكونة للمقطع(skin) وصولا إلى الصفيحة السفلى العمودية (stringer) بعمق معين ثم إعطاءها (الأداة) سرعة تغذية مناسبة مع التماس التام لكتف الأداة الدوارة مع سطع الصفيحة العليا على طول خط اللحام وذلك بعد تثبيت الصفيحتين المكونتين للمفصل الى بعضهما بواسطة فكوك حديدية.يهدف هذا البحث الى التحري عن العيوب التي ممكن أن تظهر في هذا النوع من اللحام لهذا المفصل باستخدام صفائح مصنعة من سبيكة الألمنيوم-المغنيسيوم (Al5456) بأبعاد (180x70) للصفيحة العليا و (180x30) للصفيحة السفلى وبسمك (4 ملم) لكليهما حيث تم دراسة تأثير متغيرات العملية مثل (سرعة دوران الأداة , سرعة اللحام, عمق تغلغل الاداة , نصف قطر حافة المثبت , و زاوية إمالة محور الاداة ) على جودة اللحام. كما تمت دراسة و تحليل العيوب ومن ثم تعيين الظروف التي تقود للحصول على لحام ذو جودة عالية .

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (6)


Year
From To Submit

2014 (1)

2011 (3)

2010 (1)

2009 (1)

2008 (1)