A comparison between temperature dependent and constant Young's modulus values in investigating the effect of the process parameters on thermal behaviour during friction stir welding

One of the most intriguing joining techniques in aerospace and automotive industries is friction stir welding. In this welding, temperature has an important effect on the quality and the integrity of the weld. Welding parameters, on the other hand, highly affect the temperature. Many authors used finite element methods to study the effect of the process parameters on thermal behavior by using constant Young's modulus, while, it should decrease as the temperature increases. Therefore, the proper definition of the Young's modulus during the study of the effect of the process parameters on thermal behavior, will increase the accuracy of the model. In this paper, to properly investigate thermal behavior, temperature dependent and constant Young's modulus values are applied in different models to examine the accuracy of those models. In addition, the influence of the process parameters on thermal behavior is studied. More accurate results are obtained from the model in which temperature dependent values of the Young's modulus is used. The effect of the welding parameters and different Young's modulus values on the size, shape and temperature of the welding string zone is studied and reported in detail. Translation abstract Eine der faszinierendsten Fugetechniken in der Luftfahrt- und Automobilindustrie ist das Ruhrreibschwei ss en. Bei diesem Schwei ss prozess hat die Temperatur einen wesentlichen Einfluss auf die Qualitat und die Integritat der Schwei ss naht. Andererseits beeinflussen die Schwei ss parameter stark die Temperatur. Viele Autoren, die die Finite-Elemente-Methode verwendeten, um die Auswirkung der Prozessparameter auf das thermische Verhalten zu untersuchen, verwendeten einen konstanten Elastizitatsmodul. Dieser nimmt allerdings mit steigender Temperatur ab. Daher wird die richtige temperaturabhangige Definition des Elastizitatsmoduls bei der Untersuchung berucksichtigt, um die Auswirkung der Prozessparameter auf das thermische Verhalten zu erfahren und die Genauigkeit des Modells zu erhohen. In diesem Aufsatz werden, um das thermische Verhalten zu untersuchen, temperaturabhangige und konstante Werte des Elastizitatsmoduls in verschiedenen Modellen angewendet, um die Auswirkungen dieser Modelle zu untersuchen. Zusatzlich wird der Einfluss der Prozessparameter auf das thermische Verhalten untersucht. Genauere Ergebnisse werden mit dem Modell erzielt, in dem temperaturabhangige Werte des Elastizitatsmoduls verwendet werden. Die Auswirkung der Schwei ss parameter und der verschiedenen Elastizitatsmodulwerte auf die Gro ss e, Form und Temperatur des Schwei ss bereiches wird untersucht und detailliert dargestellt.