تأثیر سختی و سرعت دورانی ابزار بر روی استحکام کششی و ریزسختی اتصالات نامشابه آلومینیوم 6061-T6 و آلومینیوم 7075-T6در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای
محورهای موضوعی : تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد
فرج اله ضامن
1
(گروه مهندسی مکانیک ساخت و تولید، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران)
علی حیدری مقدم
2
(گروه مهندسی مواد و متالورژی، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران)
کلید واژه: ریزسختی, سرعت دورانی ابزار, سختی ابزار, استحکام کششی برشی, چیدمان صفحات,
چکیده مقاله :
در این پژوهش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای بر روی صفحات آلومینیومی 7075 و 6061 انجام شده است. هدف از این کار، بررسی تاثیر سختی ابزار و سرعت دورانی آن با تغییر چیدمان صفحات بر خواص مکانیکی اتصالات می باشد. دو ابزار از جنس فولاد H13 با سختی متفاوت استفاده گردید. خواص مکانیکی جوش از نظر استحکام کششی برشی و ریزسختی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد در حالتی که صفحه آلومینیوم 6061 در بالای چیدمان قرار دارد، مقادیر نیروی کششی برشی کمتر از شرایطی است که صفحه آلومینیوم 7075 در بالا قرار می گیرد. همچنین با افزایش سرعت دورانی ابزار، مقادیر نیروی کشش برشی روندی نزولی را طی کرده است. مقادیر ریزسختی در ابزار عملیات حرارتی شده بالاتر از مقادیر ریزسختی ابزار خام می باشد. همچنین با افزایش سرعت دورانی ابزار، مقادیر ریزسختی بدست آمده روندی صعودی به خود گرفته است. این امر بدلیل افزایش گرمای اصطکاکی منتقل شده در اثر سرعت بسیار بالای ابزار بوده که سختی منطقه جوش را افزایش داده است. بهینه ترین حالت در سرعت دورانی 1000 دور در دقیقه و در چیدمانی که آلومینیوم 7075 در بالای صفحات قرار گرفته بود، بدست آمد.
[1] G. Buffa, P. Fanelli, L. Fratinia, F. Vivio, Influence of joint geometry on micro and macro mechanical properties of friction stir spot welded joints, Procedia Engineering, 81 (2014) 2086 – 2091.
[2] S. Manickam, C. Rajendran, S. Ragu Nathan, V. Sivamaran, V. Balasubramanian, Assessment of the influence of FSSW parameters on shear strength of dissimilar materials joint (AA6061/AZ31B), International Journal of Lightweight Materials and Manufacture, 6 (2023) 33-45.
[3] T. Nonnenmann, R. Beygi, R. J.C. Carbas, L. F.M. da Silva, A. Öchsner, Feasibility study on hybrid weld-bonding between dissimilar material for automotive industry, International Journal of Adhesion and Adhesives (2022) 103316.
[4] Y. Tozaki, Y. Uematsu and K. Tokaji, Effect of processing parameters on static strength of dissimilar friction stir spot welds between different aluminium alloys, Department of Mechanical and Systems Engineering 30 (2006) 143-148.
[5] P. Avinash, M. Manikandan, N. Arivazhagan, K. Devendranath Ramkumar, Friction stir welded butt joints of AA2024 T3 and AA7075 T6 aluminum alloys, Procedia Engineering, 75 (2014) 98-102.
[6] A. Davoodi, Z. Esfahani, M. Sarvghad, Microstructure and corrosion characterization of the interfacial regionin dissimilar friction stir welded AA5083 to AA7023, Corrosion Science, 107 (2016) 133-144.
[7] N. Zaman Khan, A. Noor Siddiquee, A. Zahid, K. Mukhopadhyay,"Mechanical and microstructural behavior of friction stir welded similar and dissimilar sheets of AA2219 and AA7475 aluminium alloys, Journal of Alloys and Compounds, 695 (2017) 2902-2908.
[8] M. M. Moradi, H. Jamshidi Aval, R. Jamaati, Effect of pre and post welding heat treatment in SiC-fortified dissimilar AA6061-AA2024 FSW butt joint, Journal of Manufacturing Processes, 30 (2017) 97-105.
[9] M. Khethier Abbass, S. Khamass Hussein, A. Adnan Khudhair, Optimization of Mechanical Properties of Friction Stir Spot Welded Joints for Dissimilar Aluminum Alloys (AA2024-T3 and AA 5754-H114), Journal for Science and Engineering 41(2016) 1-10.
[10] S. Mehrez, M. Paidar, K. Cooke, R.V. Vignesh, O.O. Ojo, B. Babaei, A comparative study on weld characteristics of AA5083-H112 to AA6061-T6 sheets produced by MFSC and FSSW processes, Vacuum, 190( 2021) 110298.
[11] M. Paidar, R. Vaira Vignesh, A. Moharrami, O.O. Ojo, A. Jafari, S. Sadreddini, Development and characterization of dissimilar joint between AA2024-T3 and AA6061-T6 by modified friction stir clinching process, Vacuum 176 ( 2020) 109298