تأثیر متغیرهای جوشکاری همزن اصطکاکی بر خواص اتصال غیر همجنس آلیاژهای آلومینیم 2024 به 7075

هدف از انجام این پژوهش، بهینه کردن متغیرها در جوشکاری همزن اصطکاکی ورق های غیر همجنس آلومینیم 2024 به 7075، به ضخامت mm 2/1، برای رسیدن به بهترین ریزساختار، یکپارچگی و خواص مکانیکی جوش است. در آزمایش ها، مقدار سرعت حرکت خطی ابزار از 30 تا mm/min 150 و سرعت حرکت چرخشی ابزار از 600 تا rpm 1250در نظر گرفته شد. بالاترین مقدار استحکام کششی مربوط به، نمونه جوشکاری شده با سرعت حرکت خطی mm/min150 و سرعت چرخشی rpm1250 می باشد. مقدار استحکام در این جوش به 93% استحکام فلز پایه می رسد. در تصاویر متالوگرافی، ساختار یکپارچه و ساختار غیریکپارچه مشاهده می شود. در ساختار یکپارچه، ساختار پوست پیازی بصورت همگن و در مرکز موضع جوش مشاهده می شود. ساختار یکپارچه در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm1250 با تمامی سرعت های خطی، و ساختار غیریکپارچه در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی 600 و rpm800، باتمامی سرعت های خطی مشاهده شد. در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm600 ساختار پوست پیازی به طور جزئی در سمت پیشرونده ، و در rpm800 ساختار پوست پیازی بصورت نامتقارن در مرکز جوش تشکیل شد. دلیل عدم تشکیل ساختار یکپارچه در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی 600 و rpm800، کم بودن مقدار سرعت چرخشی ابزار است، که مانع از امتزاج مناسب دو آلیاژ در منطقه جوش می شود. عیوب حفره ای و عیب پارگی ورق در موضع جوش در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی ابزار rpm1000 رخ داد. دلیل بروز چنین عیوبی ممکن است پارامترهای نامناسب جوش و یا ارتعاش دستگاه جوشکاری همزن اصطکاکی باشد. ضخامت پایین ورق های استفاده شده در این پژوهش حساسیت به بروز چنین عیوبی را افزایش می دهد. تشکیل ساختار یکپارچه در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm 1250 سبب کاهش پراکندگی خواص جوش همزن اصطکاکی می شود. با افزایش سرعت حرکت خطی جوش در تمامی نمونه ها، طول منطقه sz، طول منطقه پوست پیازی و اندازه دانه، کوچکتر می شود. بنظر می رسد کاهش گرمای ورودی بر اثر افزایش سرعت خطی دلیل این امر باشد. در نمونه های جوشکاری شده با سرعت چرخشی rpm 1250 افزایش سرعت خطی از 50 تا mm/min150، باعث افزایش استحکام کششی جوش تا حدود 10%، می شود. ورود پوشش آلومینیمی موجود در سطح فلز پایه، به ساختار جوش کاهش ملموس در انعطاف پذیری را در پی دارد. هرچند پوشش آلومینیمی که وارد ساختار جوش شده است، محل شکست در اکثر نمونه های جوش است، مقدار استحکام جوش، بر اثر وجود اثر پوشش آلومینیمی، کاهش ملموسی ندارد.