Analisi numerico sperimentale di piastre in Al5754 saldate con tecnica FSW e LaFSW

Friction Stir Welding (FSW) is a solid-state joining process, i.e. no melting occurs. The welding process is promoted by the rotation and translation of an axis-symmetric non-consumable tool along the weld centreline. In recent years important innovations have been introduced in FSW technology such as, for example, the Laser assisted friction stir welding (LaFSW). In this technique the FSW process is assisted, during the weld, by the pre-heating of a de-focalized laser that allows an easier advancement of the tool. In this work, an uncoupled thermo-mechanical finite element model has been developed to predict the temperature and residual stress fields in FSW and LaFSW. The temperature field has been recorded by an infrared camera, while residual stress field has been measured by X-Ray diffraction analysis. The tests were conducted on 6 mm thick 5754 H111 aluminium alloy plates.

La Friction Stir Welding (FSW) è una tecnica di saldatura allo stato solido, ovvero il materiale non viene portato a fusione. La saldatura è dovuta alla roto-traslazione di un utensile assialsimmetrico lungo la linea di saldatura. Negli ultimi anni sono state introdotte importanti innovazioni in questa tecnologia, come per esempio l’utilizzo di laser che precedono l’utensile e permettono di pre-riscaldare il materiale migliorando l’avanzamento dell’utensile stesso. Tale tecnica prende il nome di Laser assisted Friction Stir Welding (LaFSW). In questo lavoro viene presentato un modello FE che permette di predire i valori di temperatura e tensioni residue (TR) dovute al processo FSW e LaFSW. I risultati numerici sono stati confrontati con quelli sperimentali. Le temperature sono state misurate mediante termocamera ad infrarossi mentre le tensioni residue mediante diffratometria a raggi X. I test sono stati condotti su piastre in alluminio 5754 H111 di spessore 6 mm.