بررسی تاثیر شرایط جوشکاری نفوذی بر خواص مکانیکی اتصالات آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم با روش تاگوچی

در این پژوهش، بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر خواص مکانیکی اتصالات آلیاژهای آلومینیوم 5038 و منیزیم AZ80 به روش طراحی آزمایشات با تاگوچی صورت گرفت. نمونه های آلومینیومی و منیزیمی در شرایط مختلف ( دما، زمان و فشار ) در کوره خلاء به روش جوشکاری نفوذی اتصال داده شدند. طبق نتایج آزمون های استحکام برشی و تحلیل نمودارهای نسبت سیگنال به نویز مشخص شد که دمای 440°C ، زمان 60 دقیقه و فشار 30MPa شرایط بهینه جهت دستیابی به بیشترین استحکام نهایی می باشند. در این شرایط بیشترین میزان استحکام در حدود 48MPa بدست آمد. همچنین مشاهده شد که دما مهمترین پارامتر در تغییر میزان استحکام نهایی می باشد. با افزایش دما و زمان تا میزان بهینه استحکام اتصال افزایش یافت. فصل مشترک اتصالات با میکروسکوپ نوری بررسی شد. همچنین فصل مشترک نمونه با بیشترین استحکام با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز نقطه ای بررسی شد. طبق نتایج آنالیز نقطه ای حضور ترکیبات بین فلزی Al3Mg2، Al12Mg17 و مخلوطی از این دو فاز در ناحیه نفوذ مشاهده شد. با افزایش دما و زمان جوشکاری میزان فازهای ترد در فصل مشترک اتصال افزایش یافته و منجر به کاهش استحکام نهایی شد. تشکیل این فازها به صورت پیوسته بوده و در کل منطقه اتصال مشاهده شدند از طرفی هیچگونه میکروحفرهای مربوط به اثر کرکندال در فصل مشترک مشاهده نشد.

Keywords:

طراحی آزمایش تاگوچی , اتصال نفوذی , آلومینیوم 3805 , منیزیم AZ80 , استحکام