بررسی اثر آفست ابزار بر خواص مکانیکی اتصال حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قطعات با ضخامت های ناهمسان آلیاژ آلومینیوم 6T-6061

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از قبیل سرعت دورانی، سرعت پیشروی، آفست محوری ابزار و عمق نفوذ ابزار نقش اصلی را در ویژگی‌های این اتصال دارند. در این تحقیق اثر آفست محوری پین ابزار و عمق نفوذ شانه ابزار بر کیفیت و خواص مکانیکی اتصال حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دو آلیاژ هم‌جنس آلومینیوم 6T-6061 با ضخامت‌های ناهمسان 2 میلی‌متر به 4 میلی‌متر و 2 میلی‌متر به 6 میلی‌متر مورد مطالعه قرار گرفت. با تغییر آفست محوری پین ابزار استحکام­های کششی مختلفی به‌دست آمد. با آفست‌دهی ابزار در داخل ورق ضخیم‌تر ذرات بزرگ ناپیوسته در ناحیه اغتشاش مشاهده شد که سبب ایجاد ترک‌هایی در سطح جوش گردید که سبب افت کیفیت سطح و خواص مکانیکی اتصال می­گردد. بهترین کیفیت سطح و خواص مکانیکی با آفست‌دهی ابزار در داخل ورق نازک‌تر به دست آمد. عمق نفوذ شانه ابزار عامل مهمی در تولید گرما، اکستروژن مواد در زیر شانه و جریان مواد در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می‌باشد. در عمق نفوذ کم شانه خواص مکانیکی ضعیف­تری مشاهده شد که می­تواند به دلیل عدم تولید حرارت و جریان مواد کافی در این حالت باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Liu G., Murr L., Niou C., McClure J., and Vega F.,      Microstructural aspects of the friction-stir welding of 6061-T6 aluminum, Scripta materialia,  Vol. 37, pp. 355-361, 1997.
[2]  Mishra R. S., and Ma Z.,  Friction stir welding and processing, Materials Science and Engineering: R: Reports, Vol. 50, pp. 1-78, 2005.
[3]  Rajakumar S., Muralidharan C., and Balasubramanian V.,  Establishing empirical relationships to predict grain size and tensile strength of friction stir welded AA 6061-T6 aluminium alloy joints, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 20, no. 10, pp. 1863–1872, 2010.
[4]  Fadaeifard F. et al., Influence of rotational speed on mechanical properties of friction stir lap welded 6061-T6 Al alloy,  Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 24, no. 4, pp. 1004–1011, 2014.
[5]  Trueba L., Heredia G., Rybicki D., and Johannes L. B., Effect of tool shoulder features on defects and tensile properties of friction stir welded aluminum 6061-T6,  J. Mater. Process. Technol., Vol. 219, pp. 271–277, 2015.
[6]  Dawood H. I., Mohammed K. S., Rahmat A., and Uday M. B., Effect of small tool pin profiles on microstructures and mechanical properties of 6061 aluminum alloy by friction stir welding, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 25, no. 9, pp. 2856–2865, 2015.
[7]  Gharavi F., Matori K. A., Yunus R., Othman N. K., and Fadaeifard F., Corrosion evaluation of friction stir welded lap joints of AA6061-T6 aluminum alloy, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 26, no. 3, pp. 684–696, 2016.
[8]  Malopheyev S., Vysotskiy I., Kulitskiy V., Mironov S., and Kaibyshev R., Optimization of processing-microstructure-properties relationship in friction-stir welded 6061-T6 aluminum alloy,  Mater. Sci. Eng. A, Vol. 662, pp. 136–143, 2016.
[9]  Long T., Tang W., Reynolds A. P., Process response parameter relationships in aluminum alloy friction stir welds, Science and technology of welding and joining, Vol. 12, No. 4, pp. 311-317, 2007
[10]             Ouyang J., Yarrapareddy E., and Kovacevic R., Microstructural evolution in the friction stir welded 6061 aluminum alloy (T6-temper condition) to copper, J. Mater. Process. Technol., Vol. 172, no. 1, pp. 110–122, 2006.
[11]             Elyasi M., Aghajani Derazkola H., Hossinzadeh M., Effects of friction stir welding parameters on mechanical quality of AA110 Aluminum alloy to A441 AISI steel joint, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 4, pp. 379-390, 2015.
[12]             Schmidt H., Hattel J., and Wert J., An analytical model for the heat generation in friction stir welding, Model. Simul. Mater. Sci. Eng., vol. 12, no. 1, p. 143, 2003.
[13]             Khan N. Z., Siddiquee A. N., Khan Z. A., and Shihab S. K., Investigations on tunneling and kissing bond defects in FSW joints for dissimilar aluminum alloys, J. Alloys Compd., Vol. 648, pp. 360–367, 2015.
[14]             Azizi A., Aalami Aleagha M. E., Moradi H., Investigation of thermal, mechanical and microstructural properties of 7000 series Aluminum alloys welding using friction stir welding process, Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 14, pp. 148-154, 2015 (In Persian).
[15]             Gallais C. et al., Multiscale analysis of the strength and ductility of AA 6056 aluminum friction stir welds,  Metall. Mater. Trans. A, Vol. 38, no. 5, pp. 964–981, 2007.
[16]             Sato Y. S. and Kokawa H., Distribution of tensile property and microstructure in friction stir weld of 6063 aluminum,  Metall. Mater. Trans. A, Vol. 32, no. 12, pp. 3023–3031, 2001.