بخشی از مقاله
چکیده
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از روشهای کارآمد برای اتصال غیر مشابه فلزات و آلیاژها میباشد. در این روش یک ابزار با سرعت چرخشی معینی وارد لبههای محل اتصال گشته و با سرعتی ثابت در طول خط اتصال پیش میرود، که نتیجه آن ایجاد حرارت، تغییر فرم شدید پلاستیکی و جابجایی ماده در محل اتصال بوده و منجر به اتصال کامل لبهها میگردد. در این پژوهش، جوشکاری-های لب به لب اصطکاکی اغتشاشی آلیاژAZ31 با آلیاژ6061 آلومینیوم انجام شد که فلز آلومینیوم در جهت پیشرو و فلز منیزیم در جهت پسرو قرار داشت، ریزساختار نواحی مختلف اتصال با استفاده از میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر پارامترهای سرعت پیشروی و سرعت چرخش بر خواص مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از طرف فلز پایه به سمت فلز جوش کاهش اندازه دانه رخ داده است و در مرکز جوش دانهها ریز و هم محورند و در این ناحیه تبلور مجدد دینامیکی رخ داده است. ترکیبات ترد فلزی - - و - - در مرز اتصال قابل مشاهده است. کمترین سختی مربوط به ناحیه متاثر از حرارت میباشد. جهت حصول جوش با کیفیت، مناسبترین سرعت چرخش870rpm و سرعت پیشروی 32 mm/min میباشد.
کلمات کلیدی: جوشکاری غیرمشابه، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، آلیاژAZ31، آلیاژ6061 آلومینیوم
مقدمه
نیاز شدید به کاهش مصرف سوخت از نظر اقتصادی و همچنین کاهش آلایندگی محیط زیست باعث شده است تا تحقیقات بر روی فلزات سبک با استحکام بالا افزایش یابد. چگالی آلیاژهای منیزیم، 36 درصد کمتر از آلیاژهای آلومینیوم و 78 درصد سبکتر از فولاد میباشد که منجر به نسبت بالای استحکام به وزن در این آلیاژها شده است.[1] علاوه بر این خاصیت لرزهگیری، تراشپذیری، تافنس بالا، مقاومت به خوردگی خوب و قابلیت بازیافت، آلیاژهای منیزیم را به عنوان انتخابی معقول برای استفاده در صنایع هوافضا و خودرو تبدیل کرده است. با این وجود، به دلیل شکلپذیری کم منیزیم، استفاده از آلیاژهای آن تاکنون محدود بوده و به استثنای تولید ورقهای منیزیمی، فرایندهای جوشکاری تنها راه افزایش کاربرد منیزیم در صنایع مختلف است.
آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیم-منیزیم-سیلیسیم - سری - 6000 به دلیل کاربردهای آن در صنایع اتومبیل سازی مورد استفاده در بسیاری از کشورهای صنعتی واقع شده است. در این بین آلیاژ 6061 به دلیل کاربردهای فراوان جایگاه ویژهای را به خود اختصاص داده است که از آنها میتوان به استفاده از این آلیاژ در ساخت کامیونها، برج-ها، جرثقیلها، مبلمان، خطوط لوله و باقی ساختارهای دیگر که نیازمند استحکام، جوشپذیری و مقاومت به خوردگی میباشد، اشاره کرد. همچنین این آلیاژ به دلیل جوشپذیری خوب، موجب کاربردها و متعاقبا تحقیقات گستردهای در زمینه جوشکاری آن در صنعت شده است. یکی از روشهای مناسب اتصال غیرمشابه فلزات که اتصال حاصل از آن دارای خواص مکانیکی و متالورژیکی مطلوبی است روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی حالت جامد3 میباشد که امروزه کاربرد فراوانی دارد.[2]
مشکل اساسی اتصال آلومینیوم به منیزیم تشکیل ترکیبات ترد و در مرز اتصال میباشد - نمودار - 1 که اثر مخرب بر روی استحکام می-گذارد.[3]روش ذوبی دارای مشکلاتی همچون درشت دانگی و تشدید تشکیل ترکیبات بین فلزی که هردوی اینها بزرگ و پیوستهاند در ناحیه اتصال میباشد.جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی باعث افزایش خواص مکانیکی و متالورژیکی و همچنین کاهش تنش باقیمانده و اعوجاج در قطعه مورد نظر میشود. در این روش جوشکاری به دلیل دمای پایین در موضع جوش مانع ایجاد عیوبی میشود که در جوشکاری ذوبی اتفاق میافتد. در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک ابزار در بین دو لبه مورد نظر به چرخش درآمده و با ایجاد اصطکاک میان ابزار و مواد اطراف دمای ناحیه تحت عملیات بالا رفته و دو لبه مورد نظربه یکدیگر متصل میگردد - شکل. - 1
