تاثیر هندسه ابزار و پارامترهای فرایند بر ریزساختار و خواص مکانیکی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای آلیاژ آلومینیم AA6061-T4

در این پژوهش، از فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای (FSSW) برای ایجاد اتصال های جوش نقطه ای ورق های آلیاژ آلومینیوم 4 T - 6061 AA با ضخامت mm 2 بهره برده شد. تاثیر سه نوع ابزار جوشکاری شامل یک ابزار بدون پین و دو ابزار پین دار با پین های به طول mm 2 و 3 و همچنین پارامترهای جوشکاری بر تعیین ویژگی های ریزساختاری و خواص مکانیکی از جمله نیروی انهدام برشی (SFL) و ریزسختی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. مشاهده گردید که طراحی ابزار نقش مهمی در اختلاط متقابل مواد و تشکیل پیوند متالورژیکی مطلوب در طرح اتصال لبه روی هم بر عهده دارد. حداکثر میزان نیروی انهدام برشی N 3550 برای اتصال جوش ایجاد شده با استفاده از ابزار پین دار به طول mm 3، سرعت چرخشی rpm 1400 و زمان سکون s4 به دست آمد که این میزان در حدود 1/75 و 2/1 برابر بیشتر از بیشینه استحکام برشی نمونه های جوش تولید شده به ترتیب با استفاده از ابزار با طول mm 2 و ابزار بدون پین بود. دلیل این امر به عرض ناحیه اغتشاشی (SZ) بیشتر نسبت داده شد که ناشی از نفوذ بیشتر پین به ورق پایینی و اثر مطلوب تغییر شکل پلاستیک شدید و سیلان مواد در طی فرآیند FSSW است. علاوه بر این، اندازه دانه متوسط و عرض ناحیه اغتشاشی جوش که به طور قابل توجهی به میزان حرارت ورودی بهینه و قابلیت سیلان مواد وابسته است، متعاقبا باعث افزایش استحکام برشی اتصال گردید. از طرف دیگر، وجود نواقص جوشکاری مانند عیب هوک (HD) ، کاهش ضخامت موثر ورق (EST) ، حفره ها، ناحیه پیوند دهی جزئی و مشخصات آن ها به میزان چشمگیری تاثیر مخرب بر استحکام اتصال جوش لبه روی هم داشته و SFL را کاهش می دهد.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای ، آلیاژ آلومینیم 4 T 6061 AA ، سرعت چرخشی ، طول پین ، ریزساختار ، نیروی انهدام برشی