بررسي تأثير عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 2024 جوشكاري شده به روش اصطكاكي اختلاطي

The Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical properties of Al 2024 welded with Friction stir welding Technique

مشكل توليد كردن جوش هاي سالم در آلياژهاي مستحكم آلومينيوم با كاربردهاي هوافضا، مانند آلياژهاي سري 2xxx ، استفاده از روش هاي جوشكاري مرسوم را در صنايع هوافضا محدود كرده است . بنابراين ازجوشكاري اصطكاكي اختلاطي (FSW) براي جوشكاري آلياژهاي مذكوراستفاده شده است. در اين تحقيق، اثر عمليات حرارتي قبل از جوشكاري بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 2024 جوشكاري شده به روش FSW بررسي گرديد. بدين منظور آلياژ مذكور با دو عمليات حرارتي متفاوت پير سازي مصنوعي (T6) و آنيل (O) تحت فرايند FSW قرارگرفته و دماي ناحيهي جوش با استفاده از دستگاه data acquisition ثبت شد. ريزساختار ب ا استفاده از ميكروسكوپ ن وري و نرم افزار پردازش تصاوير بررسي گرديد و پروفيل سختي در مقطع عرضي جوش به دست آمد. نتايج بررسي ريزساختار نشان ميدهد كه ناحيه جوش در هر دو نمونه ساختار ريزدانه ه ممحوري ناشي از تبلورمجدد ديناميكي دارد. اندازه دانه ها در هر دو نمونه در دكمه جوش برابر ميباشد. سختي حاصله در ناحيه جوش براي هر دو نمونه يكسان بوده در حالي كه سختي فلز پايه براي آلياژ پيرسازي مصنوعي شده بالاتر است. كمترين مقدار سختي براي آلياژ پيرسازي مصنوعي شده در مرز ناحيه، TMAZ/ HAZ مشاهده شد.

The difficulty of production of sound welds in high-strength aluminum alloys such as 2XXX series for aerospace applications has limited the application of conventional welding techniques. Thus, in order to obviate these problems friction stir welding (FSW) invented. In this study, the effect of heat treatment before welding on microstructure and mechanical properties of Al2024 friction stir welded has been investigated. For this purpose, the mentioned alloy in two different heat treatment conditions i.e. artificial aging (T6) and anneal (O), were friction stir welded and weld zone temperatures were recorded using a data acquisition set. The microstructures were studied with the aid of an optical microscope and image processing software. The hardness profile was obtained across the weld zone. Results showed that the weld zone in both samples has a fine equiaxed grain structure was due to the occurrence dynamic recrystallization. The grain size in nugget region was the same in both samples. In addition, The obtained hardness values in nugget region for both samples were identical whereas the hardness of base metal in 2024-T6 is higher. The minimum hardness for T6 alloy was observed in TMAZ/HAZ boundary.