9366

9366

بررسي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي (FSW)در اتصال لبه روي هم ورق¬ها

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش ساخت و توليد-شكلدهي فلزات

بهار1391

بهار1391

دكتر حسين بيسادي

چكيده فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي (FSW) در موسسه TWI در سال 1991 ابداع گرديد. به خاطر مزاياي بسيار FSW، جوشكاري بسياري از اتصالات آلياژهايي مانند برخي آلياژهاي آلومينيوم كه تا پيش از ابداع اين روش، به خاطر كاهش قابل توجه مقاومت اتصال نسبت به فلز پايه غير قابل جوشكاري بودند با اين روش ممكن شده است. در اين تحقيق تاثير پارامترهاي سرعت دوراني و سرعت پيشروي ابزار جوشكاري بر خواص مكانيكي و ريزساختار ناحيه جوش آلياژ آلومينيوم 5083 به صورت لبه روي هم در اتصال همجنس و همچنين اتصال غيرهمجنس اين آلياژ و مس خالص تجاري مطالعه شده است. براي اين منظور ورقهايي از جنس آلياژ آلومينيوم 5083 با ضخامت mm5/2 با سرعتهاي دوراني 600، 825، 1115 و rpm1550 وسرعتهاي پيشروي 32 و mm/min60 توسط ابزاري از جنس فولاد گرمكار H13 به صورت اتصال لبه روي هم جوشكاري شدند. همچنين در اتصالات غير همجنس، همين ورقهاي آلومينيوم به ورقهاي از جنس مس خالص تجاري با ضخامت mm3 با همين سرعتهاي دوراني و سرعتهاي پيشروي 15 و mm/min32 جوشكاري شدند. براي بررسي خواص مكانيكي اتصال از تستهاي كششي-برشي و ميكروسختي و براي مطالعه ريزساختار از تستهاي متالوگرافي، SEM، EDX و XRD استفاده شد. با توجه به نتايج، نسبت ω2/v كه در برخي مطالعات پيشين به عنوان معيار دماي جوشكاري معرفي شده بود يكي از مهمترين عوامل تعيين خواص اتصال بود.در اتصاات لبه روي هم افزايش اين نسبت تا ميزان بهينه باعث افزايش سطح اتصال، كاهش عيوب بوسهاي و بهبود خواص اتصال شد. ولي افزايش بيش از حد آن عيوبي مانند عيب قلابي و نازكشدگي ورق بالايي را در پي داشت. همچنين تستهاي ميكروسختي انجامشده نشاندهنده كاهش سختي فلز در ناحيه اتصال بود. بالاترين سختي در نواحي اتصالات اغلب مربوط به ناحيه اغتشاشي بود و پايينترين ميزان سختي در نواحي متاثر از حرارت جوش ديده شد. همچنين سطح شكست حاصل از تست كششي-برشي اتصالات غيرهمجنس از نوع شبه ترد بود كه علت آن ميتواند وجود ذرات پراكنده مس وهمچنين تركيبات بينفلزي ايجاد شده از آلومينيوم و مس باشد. كليد واژهها: جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي، اتصال لبه روي هم، ريزساختار، آلياژ آلومينيوم 5083، مس خالص تجاري