اندازه گيري تنش‌هاي پسماند در تكنيك جوشكاري اصطكاكي به روش سوراخكاري مركزي

Measurements of Residual Stresses in Friction Welding Using the Hole Drilling Method

جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي يك جوشكاري حالت‌ جامد محسوب مي‌شود كه امروزه كاربرد گسترده‌اي به‌خصوص در جوشكاري‌هاي غير هم‌جنس پيدا كرده است، مخصوصاً آلياژهاي آلومينيوم سري 7000 كه قابليت جوشكاري ذوبي را ندارند. اين روش نه‌تنها محدوديت‌هاي جوشكاري ذوبي را ندارد بلكه به دليل عدم ذوب قطعات امكان اتصال فلزات با نقطه ذوب متفاوت را نيز دارا مي‌باشد. در اين تحقيق به روش تجربي مطالعه تنش پسماند ناشي از جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي غير متشابه بين آلياژها 7075-T6 و 6061-T6 و مقايسه آن با جوشكاري معمولي ذوبي آلياژ 6061-T6 به‌وسيله روش سوراخكاري مركزي صورت گرفته است. همچنين با استفاده از اين روش تغييرات تنش پسماند در راستاي ضخامت نيز براي دو نمونه اندازه‌گيري گرديده و نشان داده شد كه تنش پسماند در جوشكاري اصطكاكي به نسبت كمتر و توزيع يكنواختي نسبت به جوشكاري ذوبي دارد. بيشينه تنش در جوش ذوبي درست در محل خط جوش است ولي در جوش اصطكاكي با فاصله از خط جوش تنش پسماند بيشينه مي‌گردد. سختي دو نمونه نيز با روش ميكرو سختي سنج ويكرز اندازه‌گيري و با يكديگر مقايسه گرديد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد كه در جوش‌كاري اصطكاكي منطقه TMAZ كمترين ميزان سختي نسبت به HAZ و ناگت را دارا است اما سختي آن از سختي فلز پايه بيشتر است.

Friction Stir Welding is a solid-state process, which means that the objects are joined without reaching melting point. Which has demonstrated very high suitability for the joining of dissimilar aluminium alloys. The aim of this investigation was to study residual stress and micro hardness distribution in different zones of dissimilar friction stir welding of AA6061-T6 and AA7075-T6 and compare it with the tungsten inert gas (TIG) welding of AA6061-T6 by using increment hole drilling technique. Also The evolution of the residual stresses in the thickness direction was investigated, it was found that the maximum residual stresses are below the yield strength of the material in the shoulder region and showed that the longitudinal residual stresses in the joint were much larger than the transverse residual stresses. Vickers micro hardness measurements were performed in the transverse cross section of the samples, the results showed that Hardness peak values were observed in SZ region adjacent to the advancing side whereas low hardness regions were measured across the weld corresponding to the HAZ of both alloys and at the SZ adjacent to the retreating side.