بررسی قابلیت جوشکاری مس-برنج به روش جوشکاری همزنی اصطکاکی (fsw)و تحلیل پارامترهای موثر بر فرایند

مس و آلیاژهای آن مخصوصا برنج به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند. این استفاده گسترده به دلیل رسانندگی الکتریکی و حرارتی عالی، استحکام خوب، مقاومت به خوردگی و خستگی است. با این حال، جوشکاری ورق های مس و برنج به یکدیگر از طریق روش های ذوبی و پیشرفته اعم از لیزر و پرتو الکترونی علاوه بر مشکلات عملیاتی و هزینه ها ، اغلب مسائل زیست محیطی خاص خود را دارند. جوشکاری همزنی اصطکاکی روش جدیدی است که به منظور اتصال آلیاژهای آلومینیومی در سال 1991 میلادی ابداع شد و تا به حال توجه زیادی از صنایع از قبیل هوافضا، صنایع ریلی، صنعت خودرو را به خود جلب کرده است. این جوش قابلیت اجرا برای انواع آلیاژها به ویژه آلیاژهای غیرهمجنس و نیز آلیاژهایی که جوش آنها به وسیله جوشکاری های متداول همچون ذوبی مشکل یا غیر ممکن است، را دارد. روش جوشکاری همزنی اصطکاکی علاوه بر مزیت های اقتصادی، عملیاتی و زیست محیطی ، مزیت های دیگری نیز اعم از اصلاح خواص پیوندی را دارد. در این فرآیند هیچ گونه ذوبی در ناحیه ی جوش اتفاق نمی افتد و بر پایه ی حالت جامد می باشد. در این فرآیند جوشکاری، یک ابزار مصرف نشدنی چرخشی روی خط جوش حرکت داده می شود و دو قطعه را به یکدیگر جوش می دهد. در این تحقیق، جوشکاری ورق-های یک میلیمتری غیر همجنس مس تجاری و برنج به کمک تکنیک جوشکاری همزنی اصطکاکی (fsw) صورت گرفته است. تعداد 9 ابزار با هندسه های متفاوت به منظور بررسی عوامل موثر در روند جوشکاری ساخته شده است. با تغییر سرعت دورانی ابزار، سرعت پیشروی ابزار، زاویه ی انحراف و عمق نفوذ، اثر این عوامل بر روی استحکام کششی و ریزساختار بررسی شده است. از مهمترین عوامل تأثیر گذار بر روی خواص مکانیکی انتخاب جنس ماده در سمت پیشرو و جهت نورد نسبت به جهت جوشکاری است. پس از اماده کردن نمونه ها، برای بررسی ریزساختار، متالوگرافی شدند. از میکروسکوپ نوری و الکترونی برای تصویر برداری استفاده شده است. برای بدست آوردن استحکام و سختی ، نمونه ها تحت آزمون کشش و سختی قرار گرفتند. برای بدست آوردن سختی جوش، 3 نمونه خوب تحت بار 100 گرم به مدت 20 ثانیه قرار گرفتند. پس از بدست آوردن استحکام و سختی، خواص جوش با مواد پایه مقایسه شده است. در این نوع جوش نیز عیوبی در نتیجه ی انتخاب ناصحیح عوامل موثر به وجود می آید که بدان اشاره شده است.