بررسی تجربی تاثیر پارامترهای فرایندی بر استحکام جوش اصطکاکی اغتشاشی آلیاژهای آلومینیوم ناهمجنس 5083 و 6061

در این پژوهش، هدف اصلی بررسی اثر دو متغیر اصلی، سرعت پیشروی (ν) و سرعت چرخشی ابزار (ω) بر خواص مکانیکی و ریز ساختار در اتصال دو آلیاژ غیرمشابه آنیل شده 5083 و 6061 با استفاده از فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد؛ سرعتهای چرخشی در سه سرعت دورانی متفاوت 1000 rpm، 800 rpm و 630 rpm و سرعتهای پیشروی ابزار نیز در سه سرعت پیشروی 5.23 mm/min، 5.37 mm/min و 60 mm/min در نظر گرفته شدند . بدین منظور از ورقهایی به ضخامت 4 میلیمتر و ابزار ساده با پین هرمی ناقص استفاده گردید. در ابتدا تعدادی نمونه برای بدست آوردن مهمترین پارامتر های اثرگذار بر کیفیت ظاهری جوش انجام شد. پس از انجام بازرسی های اولیه، پارامترهای سرعت دورانی و سرعت پیشروی به عنوان تاثیرگذارترین عوامل بر کیفیت ظاهری جوش انتخاب گردیده و مقادیر متفاوتی از آن ها برای حصول حداکثر استحکام کششی و جوش عاری از هر گونه عیب مورد آزمایش و تحلیل گرفت. تست کشش و سختی برای بررسی خواص مکانیکی جوش های مختلف و جوش بهینه انجام گردید. بهترین جوش در سرعت دورانی 630 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی23.5 میلی متر بر دقیقه و پارامترهای ثابت زاویه انحراف 2 درجه و عمق نفوذ 0.1 میلی متر بدست آمد. در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، به ویژه در اتصالات فلزات غیرهمجنس، عیوب مختلفی مشاهده می شود که از جمله میتوان به تکه های بزرگ از فلز سختتر در شبکه فلز نرمتر، عیوب تونلی، ترک و پلیسه اشاره کرد. نتایج نشان داد، در همهی نمونه ها مورفولوژی سطوح جوشکاری صاف و صیقلیاند. در مقطعهای عرضی از جوش، وجود عیوبی از قبیل عیب تونلی، حفره و ترک در نمونه ها مشاهده گردید. آزمون ریزسختی نشان داد که منطقه متاثر از حرارت در سمت آلیاژ 6061 دارای کمترین میزان سختی نسبت به دیگر مناطق جوشکاری و فلز پایه می باشد. در آزمون کشش عرضی، پراکندگی در محل شکست نمونه ها وجود داشته که میتوان دلیل آن را وجود عیب در جوش دانست. در نمونه هایی که شکست در HAZ رخ داد، بالاترین استحکام تسلیم، استحکام نهایی و درصد ازدیاد طول مشاهده گردید. همچنین در سرعت چرخشی630 دور بر دقیقه نتیجه مطلوب کسب گردید، ولی با کاهش سرعت پیشروی خواص مکانیکی کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، خواص مکانیکی ، استحکام نهایی ، ریز سختی