بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، به بررسی تاثیر فرایند اصطکاکی اغتشاشی - - FSP بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 5052 جوشکاری شده به روش قوسی تنگستن- گاز خنثی - GTAW - پرداخته شده است. بدین منظور صفحات آلیاژی آلومینیوم 5052 ابتدا به روش قوسی تنگستن - گاز خنثی به شکل تک پاسه جوشکاری گردیده و بر روی آن فرایند اصطکاکی اغتشاشی اجرا شده است. سپس ریزساختار و پروفیل سختی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مطالعات ریزساختاری از میکروسکوپ نوری و در اندازه گیری سختی از دستگاه سختی سنج دیجیتالی استفاده شده است. همچنین ترک های سطحی و عمقی تحت بازرسی غیر مخرب - NDT - قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نمونه ی اصلاح شده به روش FSP، دارای خواص مکانیکی بهتر و ریزساختار ریزتری نسبت به نمونه ی جوشکاری شده به روش GTAW دارد.
واژه های کلیدی: FSP، GTAW، آلیاژ آلومینیوم 5052، ریزساختار، سختی
مقدمه
خواص منحصر بفرد آلومینیوم امروزه این فلز را به یکی از پر کاربردترین فلزات صنعتی در دنیا تبدیل کرده است. آلیاژهای کار شده ی آلومینیوم به طور کلی به دو دسته قابل عملیات حرارتی و غیر قابل عملیات حرارتی، تقسیم می شوند. در بین آلیاژهای غیرقابل عملیات حرارتی، آلیاژهای سری 5000 به واسطه وجود منیزیم از استحکام بالایی برخوردار می باشند، همچنین این آلیاژها دارای خواص مقاوم به خوردگی، شکل پذیری و جوش پذیری بالا هستند . - Nazarpoor, Soltanipoor, Khosrow,2010 - آلیاژ آلومینیوم 5052 حاوی % 2/7 عنصر آلیاژی منیزیم بوده و جزء آلیاژهای با جوش پذیری بالا محسوب می شود که در ساخت بدنه کشتی و وسایل نقلیه کاربرد دارد . - Davis,1998 - لذا اتصال دهی آن تحت فرایند جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار است. جوشکاری قوسی تنگستن - گاز خنثی1 یک تکنولوژی سنتی در فرایند جوشکاری ذوبی آلیاژهای آلومینیوم محسوب می شود که مطابق شکل 1، بین الکترود تنگستنی در مشعل جوشکاری و قطعه کار قوسی پیوسته با ولتاژ پایین و جریان بالا تحت یک گاز خنثی ایجاد شده، و گرمای شدید این قوس سطح فلز پایه را ذوب و حوضچه ی جوش را تشکیل می دهد . - Kou,2003 -
یکی از فرایندهای جوشکاری حالت جامد، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی2 می باشد که در سال 1991 توسط انیستیتو جوشکاری بریتانیا3 ابداع شده و بسیاری از مشکلات جوشکاری ذوبی را ندارد و ضمن حذف عیوب متالورژیکی و فلز پر کننده، مراحل پر هزینه ی آماده سازی و قیمت تمام شده ی محصول را کاهش می دهد . - Nandan, DebRoy, Bhadeshia,2008 - همانگونه که در شکل 2 نشان داده شده، در فرایند اصطکاکی اغتشاشی4 ، از یک ابزار چرخنده ی استوانه ای که در طول فصل مشترک بین دو صفحه حرکت می کند استفاده می شود و در نتیجه ی اصطکاک ابزار با فلز پایه حرارت ایجاد گردیده و در نهایت تحت فشار وارده از طرف ابزار، جوش در دمایی پایین تر از دمای ذوب فلز با تغییر شکل پلاستیک ایجاد می شود. به این ترتیب به نیمه ای از جوش که جهت چرخش ابزار با جهت حرکت طولی ابزار جوشکاری یکی است نیمه ی پیش رونده5 ، و به نیمه ای که جهت حرکت چرخشی و طولی با هم مخالف اند نیمه ی پس رونده6 گفته می شود . - Mishara,2007 - تاکنون مطالعات فراوانی در ارتباط با فرایند های GTAW و FSP انجام شده و بیشتر این تحقیقات بر روی مقایسه این فرایندها و یا
