جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال لب به لب غیرهمجنس آلیاژ آلومینیم AA6063-T4 و آلیاژ منیزیم AZ31B-O با افزودن نانوذرات

اتصال دهی ورق های آلیاژهای غیرهمجنس آلومینیم AA6063-T4 و منیزیم AZ31B-O با ضخامت mm 5 با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی FSW و با افزودن نانوذرات TiO2 در فصل مشترک اتصال انجام شد. این نانوذارت با ایجاد یک طرح شیار نوین به سطوح تماس قطعات کار افزوده شد تا بتوان از اتلاف آن ها حین جوشکاری جلوگیری نمود. نمونه های جوش در دو حالت کلی بدون نانوذرات و با نانوذرات تولید شد و نتایج مقایسه گردید. یک پنجره بهینه متغیرهای سرعت چرخشی و سرعت پیشروی به ترتیب rpm 700-900 و mm/min 40-60 بدست آمد که منجر به تولید نمونه های جوش سالم با پیوند دهی متالورژیکی و قفل شدگی مکانیکی مطلوب شد. مطالعات ریزساختاری، خواص مکانیکی شامل استحکام کششی و ریزسختی، آنالیز توزیع عنصری و فازی، و رفتار شکست اتصال های جوش صورت گرفت. حرارت ورودی مهم تریننقش را در تکامل ریزساختار، تشکیل ترکیبات بین فلزی ترد و پراکندگی نانوذرات در زمینه فلزی ایفا نمود. بیشتر نمونه های جوش در حالت ترد شکسته و استحکام پایینی را نشان داد، اما نمونه هایی با رفتار شکست نسبتا نرم نیز مشاهده گردید. نمونه جوش تولید شده با افزودن نانوذرات در rpm -800 mm/min 40 به بیشینه استحکام MPa 132 دست یافت که به طور چشمگیری بالاتر از استحکام نمونه جوش معمولی بود و نشان دهنده نقش مهم نانوذرات در مکانیزم های استحکام دهی است.پروفیل سختی ضعیف ترین نمونه جوش به بیشینه مقدار HV 300 رسید که از دلایل آن می توان به ریزساختار، ترکیبات بین فلزی، نانوذرات سخت و همچنین چگالی بالای نابجایی ها در ناحیه اغتشاشی اشاره نمود.

Keywords:

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی , آلیاژ آلومینیم , آلیاژ منیزیم , نانوذرات , ریزساختار , خواص مکانیکی