20306

۲۰۳۰۶

بررسي اثر محل قرارگيري پين نسبت به درز اتصال غيرهمجنس آلومينيوم 1050 به منيزيم با استفاده از روش جوشكاري اصطكاكي همزنيFSW

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

۱۳۹۸

۱۳۹۷/۱۲/۱۸

دكتر مسعود گودرزي - دكتر سيد محمدعلي بوترابي

مواد و متالورژي

هدف از اين پژوهش، ايجاد اتصال غيرهمجنس آلومينيوم 1050 به منيزيم خالص تجاري و بررسي اثر مكان قرارگيري پين نسبت به درز اتصال، توسط فرآيند جوشكاري اصطكاكي همزني مي¬باشد. با توجه به اين كه اتصال غيرهمجنس آلومينيوم به منيزيم، با استفاده از روش¬هاي جوشكاري ذوبي، به دليل تشكيل حجم بالاي فازهاي ترد بين¬فلزي با مشكل¬هاي زيادي مواجه است، از اين رو سعي بر آن است كه با تكيه بر روش جوشكاري اصطكاكي همزني و با انتخاب پارامترهاي مناسب بتوان به اتصالي با خواص ريزساختاري و مكانيكي مطلوب دست يافت. در اين تحقيق بالاترين استحكام و كيفيت اتصال در سرعت دوراني rpm1150 و سرعت پيشروي mm/min 25 زماني كه پين mm5/2 به سمت ورق منيزيم قرارداشت، حاصل شد. با استفاده از نتايج الگوي پراش اشعۀ ايكس ، مشخص شد كه منطقۀ اختلاط مكانيكي شامل تركيب¬هاي ترد بين¬فلزي مانند Al12Mg17 و Al2Mg3 در زمينۀ آلومينيوم و منيزيم است. مشاهده شد كه در اكثر نمونه¬هاي آزمون كشش، شكست در منطقۀ اختلاط اتفاق مي¬افتد. نتايج بدست آمده نشان داد كه در حالت قرارگيري پين در سمت منيزيم، حد بيشينۀ استحكام (UTS) به MPa73 (حدود % 83 استحكام (UTS) فلز منيزيم خالص) مي¬رسد. به دليل ريزساختارهاي مختلف در منطقۀ جوش، مقادير سختي متفاوتي اندازه¬گيري شد. با استفاده از آزمون ريزسختي¬سنجي مشخص شد كه سختي منطقۀ جوش به دليل حضور تركيب¬هاي بين¬فلزي HV 115 است كه بسيار بالاتر از فلزات پايه ( HV32 براي فلز پايه منيزيم و HV 44 براي فلز پايه آلومينيوم) مي¬باشد. كليدواژه: جوشكاري اصطكاكي همزني، اتصال غيرهمجنس، آلومينيوم 1050، منيزيم خالص، ريزساختار، خواص مكانيكي.

1398/01/25

Investigation the effect of offset in aluminum 1050 to magnesium dissimilar welding by friction stir welding

3/8/2020 12:00:00 AM

The purpose of this study was to create a sound weld in dissimilar welding aluminum 1050 to pure magnesium and to investigate the effect of offset, by the friction welding process. Due to the fact that aluminum to magnesium dissimilar joint, with the use of fusion welding methods, has a lot of problems due to the formation of intermetallic brittle phases, hence, it is attempted to rely on the friction welding method Mixing and selection of suitable parameters can be achieved by joint with desired microstructural and mechanical properties. The results show that with proper welding parameters, a defect-free weld between aluminum 1050 and pure magnesium can be achieved. In this study, the highest strength and joint quality was obtained at a rotational speed of 1150 rpm and a 25 mm / min transvers speed when the pin of 2.5 mm was applied to the magnesium side and the magnesium in advancing side. Using the results of the X-ray diffraction pattern, it was found that the sz region consists of intermetallic brittle compounds such as Al12Mg17 and Al2Mg3 in aluminum and magnesium. It was observed that in most tensile test samples, failure occurs in the sz region. The results showed that in the position of the pin on the magnesium side, the maximum strength (UTS) to 73 MPa (about 83% strength (UTS) is pure magnesium metal). Because of the different microstructures in the weld region, different hardness values were measured. Using microhardness test, it was found that the hardness of the weld region was due to the presence of 115 HV intermetallic compounds which is much higher than the base metals (32 HV for magnesium base metal and 44 HV for aluminum base metal). Keywords: friction stir welding, dissimilar joint, Aluminum 1050, Pure magnesium, Microstructure, Mechanical properties.