Theoretical and experimental investigation of transient temperature distribution in friction stir welding of AA 7020-T53

Joint Authors

Tolephih, Munir Hamid
Abd al-Sattar, Muhammad
Jwij, Muhsin Jabr

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 18, Issue 6 (30 Jun. 2012), pp.693-709, 17 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2012-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

17

Main Subjects

Physics

Abstract AR

موديل رياضي بطريقة العناصر المحددة استخدم لتمثيل التوزيع الحراري العابر و فهم الظواهر الفيزياوية التي تحدث أثناء عملية الغرز (دخول) و حركة أداة اللحام في عملية اللحام بطريقة اللخلط الاحتكاك لصفيحة من سبيكة الألمنيوم (7020-T53) بسمك 5 ملم عقد (سرعة دورانية 1400rpm، سرعة خطية 40mm / min).

النتائج النظرية باستخدام (12.0 ANSYS) قورنت مع النتائج العملية متضمنة قياس الحمل العمودي عمليا لعدة سرع دورانية (710rpm،900rpm، 1120rpm، 1400rpm).

في هذا العمل تم استخدام مزدوجات حرارية وضعت في مواقع قريبة من رأس أداة اللحام (pin) و تحت (shoulder) لغرض دراسة عملية دخول و كيفية توزيع الحرارة على جانبي و تحت أداة اللحام و لثلاث مناطق من الصفيحة (منطقة الغرز، وسط، نهاية اللحام (خروج أداة اللحام)).

بالاعتماد على النتائج العملية المسجلة للتوزيع الحراري العابر عقد مواقع مختلفة للمزدوجات الحرارية على جانبي أداة اللحام خلال عملية اللحام الخلط الاحتكاك وجد أن درجة الحرارة في منطقة (629.2 0K advance) هي أعلى من منطقة (retreate 605 0K)على طول خط اللحام كما أن الحرارة عند سطح العينة تحت (shoulder 645 0K) هي أعلى من أسفل العينة (635.79 0K)، أقصى حرارة سجلت كانت 70 % من درجة الانصهار للسبيكة الامنيوم.

نتائج الموديل الرياضي كانت متوافقة مع النتائج العملية.

Abstract EN

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 work piece 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 (629.2 K) than the retreating side (605 K) along welding line and temperature in the top of work piece under tool shoulder is higher(645 K) than bottom (635.79K).

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.

American Psychological Association (APA)

Jwij, Muhsin Jabr& Tolephih, Munir Hamid& Abd al-Sattar, Muhammad. 2012. Theoretical and experimental investigation of transient temperature distribution in friction stir welding of AA 7020-T53. Journal of Engineering،Vol. 18, no. 6, pp.693-709.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-304042

Modern Language Association (MLA)

Jwij, Muhsin Jabr…[et al.]. Theoretical and experimental investigation of transient temperature distribution in friction stir welding of AA 7020-T53. Journal of Engineering Vol. 18, no. 6 (Jun. 2012), pp.693-709.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-304042

American Medical Association (AMA)

Jwij, Muhsin Jabr& Tolephih, Munir Hamid& Abd al-Sattar, Muhammad. Theoretical and experimental investigation of transient temperature distribution in friction stir welding of AA 7020-T53. Journal of Engineering. 2012. Vol. 18, no. 6, pp.693-709.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-304042

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 709

Record ID

BIM-304042