20429

۲۰۴۲۹

بررسي اثر لايه مياني و متغيرهاي فرآيند جوشكاري اصطكاكي همزني (FSW) نقطه‏اي بر ريزساختار و خواص مكانيكي اتصال غير مشابه Al/Mg

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۸/۳۰

دكتر مهدي ديواندري

مواد و متالورژي

منيزيم و آلومينيم با توجه به چگالي بسيار پاييني كه دارند ازجمله فلزات سبك به شمار مي¬روند. اتصال اين دو فلز در سازه¬ها از طريق جوشكاري ذوبي با چالش¬هايي نظير تشكيل تركيب‏هاي بين¬فلزي به صورت لايه¬هاي ضخيم و پيوسته در فصل مشترك همراه است. فرآيند جوشكاري اصطكاكي همزني براي اتصال فلزات غيرمشابه مانند زوج آلومينيم و منيزيم، پيشنهاد شده است. در اين تحقيق اثر لايه مياني فلز روي خالص و پارامتر تغيير پين ابزار براتصال نقطه¬اي ورق¬هاي آلومينيم و منيزيم خالص به صورت منيزيم-رو مورد بررسي قرارگرفت. سرعت دوران 1600 دور بر دقيقه، زمان جوشكاري به مدت 45 ثانيه، پين مثلثي و مخروطي و لايه مياني ورق فلز روي خالص با سه ضخامت 100،70و¬130ميكرومتر مورد بررسي قرار گرفت. بررسي‏هاي ريزساختاري نشان داد نمونه‏هاي جوشكاري شده با پين مثلثي نسبت به نمونه‏هاي جوشكاري شده با پين مخروطي از همزن بهتر، استحكام كششي-برشي بالاتر و تركيب بين فلزي MgZn2 كمتري برخوردارند. با كاهش ضخامت لايه مياني احتمال تشكيل تركيب بين فلزي MgZn2 كمتر و در فصل مشترك اتصال، ساختارهاي انجمادي و يوتكتيكي آلومينيم، منيزيم، روي ايجاد شده است كه در نمونه جوشكاري شده با لايه مياني 70 ميكرومتر پين مثلثي، تركيب بين فلزي MgZn2 در فصل مشترك اتصال ايجاد نشد. استحكام جوش با وجود لايه مياني افزايش يافته بطوريكه در نمونه بدون لايه مياني استحكام 35نيوتن بر ميلي¬متر مربع، در نمونه‏هاي جوشكاري شده با پين مخروطي حداكثر استحكام 75 نيوتن بر ميلي¬متر مربع و بيشترين استحكام در نمونه جوشكاري شده با پين مثلثي و ضخامت لايه مياني 70 ميكرومتر برابر با 90 نيوتن بر ميلي¬متر مربع حاصل شد.

1398/02/08

Investigation of microstructure interface and mechanical properties of dissimilar Al/Mg welded by FSSW

11/21/2019 12:00:00 AM

Due to their very low density, magnesium and aluminum are considered light metals. The bonding of these two metals in the structures through fusion welding is accompanied by challenges such as the formation of intermetallic compounds in the form of thick and continuous layers in the joint. The process of friction-stirring welding for jointing Dissimilar metals such as aluminum and magnesium is proposed. In this research, the effect of the middle layer of pure zinc and the change of the pin tool parameter on the point contact of sheets of pure magnesium and aluminous with magnesium on top were investigated.The velocity of 1600 rpm, welding time for 45 seconds, triangular and conical pins, and the middle layer of pure zinc sheet with three thicknesses of 70, 100 and 130 μm were studied. Microstructural studies showed that the welding samples with triangular pins had better mixing, higher tensile strength and lower MgZn2 intermetallic compound than those with conical pins. By decreasing the thickness of the intermediate layer, the probability of forming a MgZn2 intermetallic compound is lower, and in the interconnection zone, the freezing and etiquette structures of aluminum, magnesium, and zinc have been created that in a sample welded with 70 μm triangular pin, the intermetallic compound MgZn2 in the joint Connection failed to create. The weld strength increased with an intermediate layer so that in a non-interlayer sample, a strength of 35 N/mm2; in cone-welded samples, a maximum strength of 75 N/mm2; and the highest strength in a triangular pin with the thickness of the middle layer of 70 micrometers, equal to 90 N/mm2 had been achieved.