مطالعه و بررسي ريز ساختار و ميكروسختي آتصال آلومينيوم برنز توسط فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي

Influence of Friction Stir Welding on Microstructures Evolutions and Microhardness of Cast Aluminum Bronze

در اين تحقيق اتصال دهي آلياژ آلومينيوم برنز (C95300) با استفاده از فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي در سرعت هاي چرخشي بين 1500-800 rpm و سرعت هاي طولي در بازده 100-50 mm/min انجام شده و بررسي خواص مكانيكي، متالورژيكي و ريز ساختار هاي حاصل در ناحيه جوش و نواحي اطراف جوش صورت گرفته است. بطور كلي در نمونه هاي جوشكاري شده بهبود خواص مكانيكي اتصال با اصلاح ريزساختار آلياژ آلومينيوم برنز و حذف قسمتي از عيوب مانند تخلخل ها با استفاده از فرايند اصطكاكي اغتشاشي مشاهده شد. ريزساختار حاصل نمونه هاي جوشكاري شده در ناحيه SZ بصورت ناهمگن مي باشد و به چهار ناحيه مختلف تقسيم بندي مي شود. در نمونه جوشكاري شده با نسبت سرعت چرخشي مختلف به سرعت طولي (v/Ѡ) برابر 1250/50 ساختار و خواص مكانيكي همگن تري مشاهده شد، همچنين ارتباط ميان سختي اندازه گيري شده و اندازه دانه ها بر اساس رابطه هال-پچ مشاهده شد.

The characteristics of the microstructures and mechanical properties of friction stir welds of a cast Aluminum Bronze (Cu–9Al–1Fe), which produced in the sand casting method, have been investigated in a range of tool rotation rates of 850–1500 rpm and traverse speeds of 50–100mm/min. This study describes the results, obtained from microstructure evolution (optical microscopy and Clemex image analysis software) and mechanical properties of Aluminum Bronze welded by FSW process. Refinement of the primary coarse cast microstructure and elimination of porosity and casting defects in base metal was seen clearly after friction stir welding. Microstructures of stir zone were divided to four nonisometric fine grain size areas, also a significant grain growth in some areas was observed. Conditions of grain growths are provided in high heat input intensity and low heat transfer capability. Microhardness measured across the Cross and vertical-sections of joints increased with decrease in grain size (in accordance with the Hall-Petch relationship), the microhardness of BM, HAZ, TMAZ and different weld zones varied considerably.