شماره ركورد
33963
پديد آورنده
عباس قناعت كار
عنوان
بررسي تاثيرلايه مياني نيكل بر ريز ساختار و خواص مكانيكي اتصال نامشابه فولاد زنگ نزن L 316 و مس خالص به روش جوشكاري اصطكاكي همزدني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي، گراييش جوشكاري
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/22
استاد راهنما
دكتر حميد رضا كوه دار
استاد مشاور
دكتر امين عبدالله زاده
دانشكده
مواد و متالورژي
چكيده
در اين پژوهش، اثر لايه مياني پودري نيكل بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال نامشابه فولاد زنگنزن L 316 به مس خالص با استفاده از فرآيند جوشكاري اصطكاكي همزدني مورد بررسي قرار گرفت. براي مقايسه، پنج نمونه شامل جوشهاي داراي لايه مياني نيكل به صورت پودر و بدون آن تهيه شدند كه در ميان آنها، نمونه¬هاي A3، A4 و A5 داراي عيب مشاهده شدند و نمونه A1 (با لايه مياني نيكل) و A2 (بدون لايه مياني نيكل) بهعنوان شرايط بهينه، با پارامترهاي سرعت چرخش 1140 دور بر دقيقه و سرعت پيشروي 44 ميليمتر بر دقيقه و ضخامت لايه مياني 3/0 ميلي متر انتخاب شدند. آزمون ميكروسختي و آزمون كشش تكمحوره براي تمامي نمونهها انجام¬شده و نتايج با يكديگر مقايسه شدند.بررسيهاي ريزساختاري نشان داد در نمونه A2 (بدون لايه مياني نيكل)، انتقال ماده از فولاد به سمت مس موجب تشكيل تكههاي فولادي كوچك در ناحيه جوش شد، در حاليكه اين پديده در نمونه A1 به دليل حضور لايه مياني نيكل مشاهده نشد. حضور نيكل در نمونه A1 باعث افزايش قابل توجه سختي در ناحيه اختلاط فولاد شد كه در نتيجه آن تمركز تنش ايجاد¬شده و شكست از ناحيه اختلاط مس رخ داد. در مقابل، در نمونه A2 به دليل نبود لايه مياني و اعمال آفست به سمت مس، حرارت بيشتري در اين ناحيه تجمع يافته و منجر به درشتدانه شدن شديدتر و ضعف بيشتر در ناحيه متاثر از حرارت به نسبت ساير نمونه¬هاي با لايه مياني گرديد كه نهايتاً شكست از همين ناحيه اتفاق افتاد.¬ از نظر خواص مكانيكي، استحكام نهايي كششي در نمونههاي A1 و A2 بهترتيب حدود 190 و 165 مگاپاسكال اندازهگيري شد، در حاليكه درصد ازدياد طول آنها بهترتيب درحدود 6 درصد و 10 درصد ثبت گرديد. تحليل تصاوير شكست نشان داد كه نمونه A1 شكست نيمهترد در مقطع جوش داشته است و در نمونه A2 شكست نرم در ناحيه متاثر از حرارت را تجربه كرده¬است،كه اين نتايج با دادههاي حاصل از آزمون كشش كاملاً همخواني دارد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/19
عنوان به انگليسي
Investigation of the Effect of Nickel Interlayer on the Microstructure and Mechanical Properties of Dissimilar Joint between 316L Stainless Steel and Pure Copper Using Friction Stir Welding
تاريخ بهره برداري
10/14/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عباس قناعت كارنجف ابادي
چكيده به لاتين
In this study, the effect of a nickel powder interlayer on the microstructure and mechanical properties of a dissimilar joint between 316L stainless steel and pure copper was investigated using the friction stir welding (FSW) process. For comparison, five samples were prepared, including welds with and without the nickel powder interlayer. Among these, defects were observed in samples A3, A4, and A5, while samples A1 (with Ni interlayer) and A2 (without interlayer) were selected as the optimal conditions, using a rotational speed of 1140 rpm, a traverse speed of 44 mm/min, and an interlayer thickness of 0.3 mm. Microhardness and uniaxial tensile tests were conducted for all samples, and the results were compared. Microstructural analyses revealed that in sample A2 (without the Ni interlayer), material transfer from the steel side to the copper side led to the formation of small steel fragments within the weld zone, whereas this phenomenon was not observed in sample A1 due to the presence of the nickel interlayer. The addition of nickel in sample A1 significantly increased the hardness in the steel-side stir zone, which consequently induced stress concentration and caused fracture to occur in the copper-side stir zone. In contrast, in sample A2, the absence of an interlayer and the tool offset toward the copper side resulted in higher heat accumulation in this region, leading to more severe grain coarsening and a weaker heat-affected zone (HAZ), where fracture eventually took place.From a mechanical standpoint, the ultimate tensile strength (UTS) of samples A1 and A2 was measured to be approximately 190 MPa and 165 MPa, respectively, while their elongation percentages were around 6% and 10%. Fractography revealed a mixed brittle–ductile fracture in the weld region of sample A1 and a ductile fracture in the HAZ of sample A2, which is consistent with the tensile test results.
كليدواژه هاي فارسي
جوشكاري اصطكاكي همزدني , لايه مياني پودر نيكل , جوشكاري غير هم جنس , فولاد زنگ نزن , مس خالص
كليدواژه هاي لاتين
Friction stir welding , , nickel powder interlayer , , dissimilar welding, , stainless steel L 316 , , pure copper
Author
Abbas Ghenaatkar
SuperVisor
Dr. Hamidreza Koohdar