جوشکاری مقاومتی سربه سر فولاد زنگ نزن به آلومینیوم سری 6XXX

آلومینیوم و فولاد دو فلز بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف هستند و اتصال این دو ماده در ساخت مبدل های حرارتی و قطعات مورد استفاده در فرایند استخراج آلومینیوم کاربرد دارد. در این پژوهش، جوشکاری مقاومتی سر به سر میله های آلومینیوم سری 6xxx به فولاد زنگ نزن مورد مطالعه قرار گرفت. از نظر درشت ساختاری، مشاهده شد در تمامی نمونه ها زایده (Flash) در سمت آلومینیوم شکل می گیرد و اندازه ی آن با افزایش حرارت ورودی افزایش می یابد و با خروج آلودگی ها از فصل مشترک موجب بهبود خواص اتصال میشود. نتایج بررسیهای ریزساختاری نشان داد در سمت آلومینیومی نمونه ها تبلور مجدد و رشد دانه (به دلیل ساختار کار سرد شده ی فلز پایه) مهم ترین تغییرات ریزساختاری هستند. اما در سمت فولاد زنگ نزن آستنیتی در نزدیکی فصل مشترک اتصال تشکیل دوقلویی های ماکرو و میکروسکوپی پدیده ی غالب متالورژیکی است. به علاوه یک لایه ی نازک (به ضخامت 0 . 5 میکرومتر) از ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک اتصال شکل می گیرد و افزایش جریان و زمان جوشکاری و یا انجام عملیات حرارتی پس گرم موجب افزایش ضخامت این لایه (تا حدود 2, 3 میکرومتر) می شود. آزمون ریزسختی سنجی نیز افزایش سختی در مجاورت فصل مشترک فولاد زنگ نزن آستنیتی در اثر تشکیل دوقلویی های میکروسکوپی را تایید می کند. بررسی داده های حاصل از آزمون کشش نمونه ها نشان داد افزایش حرارت ورودی با افزایش جریان و یا زمان جوشکاری) موجب بهبود استحکام کششی اتصال میشود از حدود 67 به 84 مگاپاسکال)، اما شکل پذیری جوش بسیار محدود بوده و با حرارت ورودی تغییر قابل توجهی نمی کند. به علاوه انجام عملیات حرارتی پس از جوش تشویق پدیده نفوذ متقابل اتم های Fe و Al در فصل مشترک موجب افزایش قابل توجه استحکام کششی (تا حدود دو برابر می شود.

Keywords:

جوشکاری مقاومتی سربه سر , آلومینیوم AA6063 , فولاد AISI304L , ریزساختار , خواص مکانیکی