12752

12752

بررسي تأثير متغيرهاي جوشكاري بر ميكروساختار و خواص مكانيكي ورقه¬هاي غير متشابه Al-Mg به روش اصطكاكي همزني

كارشناسي ارشد

مواد - گرايش شناسايي و انتخاب مواد فلزي

پائيز 1392

پائيز 1392

دكتر مهدي ديواندري– دكتر عليرضا خاوندي

چكيده: آلومينيم و منيزيم، اولين و دومين آلياژهاي صنعتي با چگالي كم محسوب مي¬شوند كه به صورت مجزا يا متصل به يكديگر در سازه¬هاي مرتبط با حمل‌ونقل مورد استفاده قرار مي¬گيرند. استفاده از جوشكاري اصطكاكي همزني (FSW) به عنوان يك فرآيند نو براي اتصالات فلزات غير هم‌جنس اخيراً مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پژوهش اتصال FSW بين فلزات غير هم¬جنس آلومينيم و منيزيم مورد بررسي قرار گرفت. تمركز اصلي بر دست¬يابي به پنجره فرآيند و استحكام اتصال تحت تأثير شرايط مختلف جوشكاري شامل نحوه¬ي قرارگيري مواد نسبت به ابزار و جهت چرخش ابزار بود. اتصال لبه روي¬هم غير هم‌جنس بدون عيب در سرعت دوران 1600 دور بر دقيقه و سرعت¬هاي پيشروي 40 و 80 ميلي¬متر بر دقيقه به دست آمد. سرعت¬هاي دوران پايين¬تر و سرعت¬هاي پيشروي بالاتر منجر به تشكيل عيوب يا عدم پيوند در فصل مشترك شد. براي آزمايش-هاي مرحله دوم سرعت دوراني در 1600 دور بر دقيقه و سرعت پيشروي 40 ميلي¬متر بر دقيقه ثابت قرار داده شد. آلومينيم در بالا و پايين نسبت به منيزيم و در حالت¬هاي RNE و ANE قرار داده شد. بررسي¬هاي ساختاري حضور لايه تركيبات بين¬فلزي شامل Al3Mg2 و Al12Mg17 را تحت تمامي شرايط جوشكاري در فصل مشترك نشان داد. حضور فاز¬هاي بين¬فلزي ترد با چقرمگي كم باعث كاهش استحكام اتصال مي¬شود. استحكام كششي اتصال لبه روي¬هم وابسته به حداكثر ضخامت تركيبات بين¬فلزي، ميزان و نحوه¬ي توزيع حرارت ورودي در فصل مشترك است. تأثير نحوه¬ي قرارگيري مواد بر حرارت ورودي پيش¬بيني شد و توسط اندازه¬گيري دما حين فرآيند FSW تأييد شد. از روش حكاكي رنگي براي نشان دادن آلومينيم، منيزيم، Al3Mg2 و Al12Mg17 در رنگ‌هاي مختلف استفاده شد، كه به وضوح ميكروساختار و سيلان مواد را نشان داد. از تأثير نحوه¬ي قرارگيري مواد و جهت چرخش ابزار بر حرارت ورودي، براي تشريح استحكام اتصال استفاده شد. افزايش حرارت ورودي (پيك دمايي °c 376) در اثر تغيير متغييرهاي فرآيند باعث افزايش حجم ذوب، ايجاد ترك، حضور تركيبات بين¬فلزي Al3Mg2 و Al12Mg17 و كاهش استحكام اتصال (kN 9/0) شد. حالت اتصال MRNE كمترين حرارت ورودي (پيك دمايي °c 274) و بالاترين استحكام اتصال (kN 3/2) را داشت. واژه¬هاي كليدي: جوشكاري اصطكاكي همزني، اتصال غير هم‌جنس، تركيبات بين¬فلزي، ميكرو-ساختار، آلياژ آلومينيم، آلياژ منيزيم.