11767

11767

مطالعه تجربي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي مواد غير همجنس آلومينيوم و مس

كارشناسي ارشد

مكانيك - ساخت و توليد-شكل دهي

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر حسين بيسادي

چكيده در اين پايان نامه اتصال لب به لب ورق‌هاي مس خالص تجاري و آلياژ 5083 آلومينيوم به روش اصطكاكي-اغتشاشي مورد مطالعه آزمايشگاهي قرار گرفته است. ابتدا پارامترهاي موثر بر فرآيند شناسايي و سپس آزمايش‌هايي براي بررسي تأثير اين پارامترها بر خواص مكانيكي و ريز ساختاري اتصال طراحي شدند. براي اين منظور ورقهايي از جنس آلياژ آلومينيوم 5083 و مس خالص تجاري با ضخامت 5 ميلي‌متر در ابعاد 100x 200 ميلي‌متر بهم جوشكاري شدند. تأثير پارامترهاي سرعت دوران ابزار (در محدوده 600 تا 1250 دور بر دقيقه)، سرعت پيشروي (در محدوده 20 تا 100 ميلي‌متر بر دقيقه) و جابجايي ابزار به سمت مس (1،2 ميلي‌متر و بدون خروج از خط جوش) مطالعه شده است. در بررسي خواص مكانيكي، اتصال استحكام كششي و سختي مقطع جوش بررسي شده و تأثير پذيري آن‌ها از پارامترهاي جوشكاري مطالعه شده است. براي بررسي ريزساختار مقطع جوش از ميكروسكوپ نوري و الكترون روبشي استفاده شده است و براي مطالعات تكميلي از آزمون‌هاي آناليز شيميايي نقطه‌اي، پراش اشعه ايكس و MAP استفاده شده است. در بررسي خواص مكانيكي ديده شد كه پارامترهاي فرآيند بر استحكام اتصال تأثير چشمگيري دارند اما بر تغييرات سختي در مقطع بسيار اندك موثر هستند. آناليزهاي ريز ساختاري انجام گرفته، شكل گيري ناحيه‌اي با ساختار متفاوت از فلزات پايه در منطقه جوش را نشان دادند كه تركيبات بين فلزي تشخيص داده شدند. تأثير شكل گيري تركيبات بين فلزي بر استحكام كششي اتصال را مورد بررسي دقيق قرار گرفت و با شناسايي اين تركيبات تأثير مؤلفه‌هاي فرآيند بر شكل گيري آن‌ها نيز مطالعه شده است. مؤلفه‌هاي دوران ابزار در بازه 600 تا1250 دور بر دقيقه،سرعت حركت ابزار در بازه 20 تا200 ميلي‌متر بر دقيقه و همچنين جابجايي ابزار به سمت مس در بازه صفر تا 2 ميلي‌متر بررسي شده است.بهترين نتيجه در سرعت دوران 800 دور بر دقيقه ،پيشروي 60 ميلي‌متر بر دقيقه و همچنين جابجايي ابزار به ميزان 1ميلي‌متر به سمت مس در شرايطي كه آلومينيوم در سمت پيش‌رونده باشد بدست آمده است. در اين تحقيق بالاترين استحكام اتصال به ميزان 97 درصد استحكام پايه فاز مس بدست آمده است. با بررسي و آناليز مقطع شكست اتصال علت گسيختگي شناسايي شد و راهكارهايي براي پيشگيري از آن‌ها پيشنهاد داده شده است. كليد واژهها: جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي، اتصال لب به لب، نا همجنس، آلياژ آلومينيوم 5083، مس خالص تجاري.