شماره ركورد
33827
پديد آورنده
اميد زرگرنژاد
عنوان
بررسي تحولات ريزساختاري و خواص مكانيكي اتصال هم¬جنس آلياژ آلومينيوم 2324 از طريق فرآيند جوشكاري همزدني اصطكاكي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد گرايش جوشكاري
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/09
استاد راهنما
آقاي دكتر سعيد قدرت نما شبستري
استاد مشاور
آقاي دكتر حميدرضا عابدي
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
روش¬هاي جوشكاري حالت جامد، فرآيندهايي هستند كه در دماي كمتر از نقطه ذوب انجام مي¬شوند. جوشكاري همزدني اصطكاكي يكي از انواع روش¬هاي حالت جامد است كه براي اتصال مواد همجنس و غير همجنس مورد استفاده قرار مي¬گيرد. در پژوهش حاضر از آلياژ آلومينيوم 2324 اكسترود شده بعنوان فلز پايه براي اين روش جوشكاري استفاده شد. در اين تحقيق سرعتهاي چرخش ابزار 630 و 800 دور بر دقيقه و سرعتهاي پيشروي 50، 100 و 200 ميليمتر بر دقيقه انتخاب شدند. سرعت چرخش ابزار و سرعت پيشروي از مهم¬ترين پارامترهايي هستند كه بر حرارت ورودي تأثيرگذارند. در پارامترهاي مختلف جوشكاري، ريزساختار و خواص مكانيكي اتصالات مورد بررسي قرار گرفتند. در دكمه جوش، بدليل تبلور مجدد ديناميكي، دانه¬ها ريز و هم¬محور هستند. با افزايش حرارت ورودي، ميانگين اندازه دانه در اين ناحيه افزايش يافت و به مقدار 9/3 ميكرومتر رسيد. اندازه رسوبات استحكام بخش (Al_2 Cu و Al_2 CuMg) نيز وابسته به حرارت ورودي هنگام انجام فرآيند جوشكاري است. با انجام آزمايش سختي، بيشترين مقدار سختي دكمه جوش 8/117 ويكرز بود كه از سختي فلز پايه كمتر است. با توجه به اينكه حضور عيوب در اين فرآيند جوشكاري رايج است، عيوبي مانند حفرات و تونل در نمونهها مشاهده شدند كه بر نتايج آزمايش كشش تأثيرگذار بود. نمونهاي كه در سرعت چرخش ابزار 800 دور بر دقيقه و سرعت پيشروي 100 ميليمتر بر دقيقه جوشكاري شده بود، بيشترين بازده اتصالات (نسبت استحكام كششي نمونههاي جوشكاري شده به استحكام كششي فلز پايه) و ازدياد طول نسبي را به ترتيب با مقادير 3/58 درصد و 9/5 درصد هنگام آزمايش كشش داشت. استحكام كششي اين نمونه 1/290 مگاپاسكال اندازهگيري شد. بدليل وجود نواحي متفاوت در اتصالات، ريزدانه شدن ناحيه همزدن، انحلال و يا درشت شدن رسوبات استحكام بخش، حضور عيوب جوشكاري و تنشهاي پسماند ناشي از فرآيند FSW، ازدياد طول نسبي نمونههاي جوشكاري شده نسبت به فلز پايه كمتر است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/22
عنوان به انگليسي
Investigation of Microstructural Evolution and Mechanical Properties of 2324 Aluminum Alloy Similar Joint Through Friction Stir Welding
تاريخ بهره برداري
10/1/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
اميد زرگرنژاد
چكيده به لاتين
Solid-state welding methods are processes performed at temperatures below the melting point. Friction stir welding is one type of solid-state welding used for joining similar and dissimilar materials. In the present study, extruded aluminum alloy 2324 was used as the base metal for this welding method. The tool rotational speeds of 630 and 800 rpm and feed rates of 50, 100 and 200 mm/min were selected in this research. The tool rotational speed and feed rate are among the most important parameters that affect the heat input. The microstructure and mechanical properties of the joints were examined under different welding parameters. In the stir zone, due to dynamic recrystallization, the grains are fine and equiaxed. With the increase in heat input, the average grain size in this area increased and reached 3.9 micrometers. The size of the strengthening precipitates (Al_2 Cu and Al_2 CuMg) also depends on the heat input during the welding process. The hardness test showed that the highest hardness value of the weld nugget was 117.8 Vickers, which is lower than the hardness of the base metal. Given that the presence of defects in this welding process is common, defects such as voids and tunnels were observed in the samples, which affected the tensile test results. The sample welded at a tool rotational speed of 800 rpm and a feed rate of 100 mm/min exhibited the highest joint efficiency (defined as the ratio of the tensile strength of the welded samples to that of the base metal) and strain with with values of 58.3% and 5.9%, respectively. The tensile strength of this sample was measured to be 290.1 MPa. Due to the presence of distinct zones within the joints, including grain refinement in the stir zone, dissolution or coarsening of strengthening precipitates, welding defects, and residual stresses induced by the FSW process, the elongation of the welded samples are lower than base metal.
كليدواژه هاي فارسي
جوشكاري همزدني اصطكاكي، حرارت ورودي، آلياژ آلومينيوم 2324، رسوبات استحكام بخش، ريزساختار و خواص مكانيكي
كليدواژه هاي لاتين
Friction stir welding, heat input, 2324 aluminum alloy, strengthening precipitates, microstructure and mechanical properties
Author
Omid Zargarnezhad
SuperVisor
Prof. S. G. Shadestari