بررسي تاثير سرعت خطي بر رفتار متالورژيكي و مكانيكي جوشكاري اصطكاكي تلاطمي مس خالص

Effect of welding speed on metallurgical and mechanical behavior of friction stir welded pure copper

در تحقيق حاضر صفحات مسي به ضخامت 5 ميليمتر با سرعت چرخشي 600 دور بر دقيقه و سرعت هاي خطي مختلف با استفاده از روش جوشكاري اصطكاكي تلاطمي به يكديگر اتصال داده شده است. از ميكروسكوپ نوري، آزمايش كشش و ميكروسختي براي مطالعه ي ريز ساختار و خواص مكانيكي جوش هاي حاصل استفاده گرديد نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه با افزايش سرعت خطي، اندازه دانه در منطقه جوش ابتدا كاهش يافته و سپس افزايش مي يابد كه به تبع آن سختي متوسط منطقه جوش ابتدا افزايش و سپس كاهش يافته است. استحكام كششي نهايي و تغيير طول منطقه اتصال با افزايش سرعت خطي به دليل ايجاد عيوب حفره اي ناشي از كاهش سيلان ماده در سرعت هاي بالا كاهش مي يابد. اتصال سالم و عاري از عيوب در سرعت هاي خطي پايين جوشكاري به دست آمده و محل شكست به خارج از منطقه جوش (فلز پايه) انتقال مي يابد. با افزايش سرعت خطي محل شكست به محل اتصال نزديك شده و ليكن شكست نهايي در منطقه جوش اتفاق مي افتد.

In this research, the 5-mm-thick copper plates were friction stir welded at a constant rotation rate of 60orpm with various welding speeds. Optical microscopy, tensile and microhardness test were used to study of microstructure and mechanical properties of the joints. The results show that by increasing the welding speed, the grain size nugget zone first decreased and then increased. The average hardness of nugget zone increased first and then decreased. The ultimate tensile strength and elongation of the joints decreased with increasing the welding speed due to decreasing the material plastic deformation during welding process and formation of cavity defects in nugget zone. The defect free joints were produced at lower welding speeds, and the fracture locations were in base metal. With increasing the welding speed, the fracture locations were in nugget zone.