بررسي اثر متغيرهاي جوشكاري اصطكاكي همزدني روي اتصال لب به لب آلومينيوم به فولاد

كارشناسي ارشد

هدف از پژوهش حاضر، ايجاد اتصال غير هم‌جنس آلومينيوم Al6061 به فولاد St52 با استفاده از فرآيند جوشكاري اصطكاكي همزدني و همچنين بررسي اثر سرعت پيشروي ابزار و مكان قرارگيري پين نسبت به درز اتصال بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال حاصل است. با توجه به اينكه جوشكاري آلومينيوم به فولاد با استفاده از روش‌هاي ذوبي به دليل تشكيل تركيبات بين‌فلزي شكننده بسيار مشكل است از اين‌‌رو با استفاده از جوشكاري اصطكاكي همزدني سعي بر آن است كه با تعيين و انتخاب متغير‌هاي بهينه، بتوان به اتصالي با ريزساختار و خواص مكانيكي مطلوب دست يافت. اين تحقيق در شش سرعت پيشروي 16، 25، 40، 55، 70 و 85 ميلي‌متر بر دقيقه (با مكان قرارگيري پين ثابت mm 2/0) و سه مكان قرارگيري پين (با سرعت پيشروي ثابت mm/min 70)، كه مركز پين در سمت آلومينيوم قرار دارد و با انحراف 0 mm (لبۀ پين مماس با فولاد)، mm 2/0 و mm1 به سمت فولاد انجام شد. در شش سرعت پيشروي بالاترين استحكام كششي نهايي در سرعت mm/min 85 به مقدار MPa 200، و در سه مكان قرارگيري پين، بالاترين استحكام كششي نهايي در مكان mm 2/0 انحراف به سمت فولاد به مقدار MPa 175 بدست آمد. با توجه به نتايج آناليز تفكيك انرژي پرتو ايكس مشخص شد كه لايۀ تشكيل شده در درز اتصال عمدتاً شامل تركيبات بين‌فلزي است. همچنين مشاهده شد كه در اكثر نمونه‌هاي آزمون كشش، شكست در درز اتصال به‌دليل تشكيل لايۀ بين‌فلزي ضخيم و در منطقۀ اختلاط آلومينيوم، به‌دليل حضور تكۀ‌هاي فولادي اتفاق مي‌افتد. به‌دليل ريزساختارهاي متفاوت در مناطق مختلف جوش (منطقه¬هاي اختلاط، متأثر ترمومكانيكي و متأثر از حرارت) در سمت آلومينيوم و همچنين در سمت فولاد، مقادير سختي متفاوتي اندازه‌گيري شد. با استفاده از آزمون ريزسختي سنجي، بيشترين سختي در منطقۀ اختلاط آلوميـنيوم HV 75 و در سـمت فولاد به فاصله mm 2/0 از درز اتصال HV315 بدست آمد، كه بالاتر از فلزهاي پايه (فلز پايۀ آلومينيوم به‌طور ميانگين HV 53 و فلز پايۀ فولاد به‌طور ميانگين HV 245) است.

194047

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر مسعود گودرزي - دكتر سيد محمد علي بوترابي