بررسي تاثير متغيرهاي جوشكاري ضرباني مغناطيسي بر خواص ساختاري و مكانيكي اتصال‌-AA4014-AA7075

Investigation on the effects of magnetic pulse welding parameters on the structural and mechanical properties of AA4014-AA7075 joint

در پژوهش حاضر، اتصال هاي لوله آلومينيم 4014 به مفتول آلومينيم 7075 توسط فرآيند جوشكاري ضرباني مغناطيسي بررسي شد. براي ايجاد اتصال از سه زاويه برخورد 4، 6 و 8o و ولتاژهاي جوشكاري 6 و kV 7 استفاده شد. ريزساختار سطح مقطع جوش توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي و خواص مكانيكي به سيله آزمون سختي و كشش مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در زاويه هاي برخورد 4 و 6o، با افزايش ولتاژ جوشكاري از 6 به kV 7، مورفولوژي فصل مشترك از خطي به موجي تغيير مي يابد. در زاويه برخورد 8o، افزايش ولتاژ باعث ذوب شدگي موضعي بيشتر و تخريب فصل مشترك مي شود. در زاويه يكسان با افزايش ولتاژ، به دليل كار سختي و تغيير شكل پلاستيك بالاتر، سختي افزايش مي يابد. از طرف ديگر، اثر ولتاژ جوشكاري بر سختي فصلمشترك جوش نسبت به زاويه برخورد بيشتر است. نتايج آزمون كشش نشان داد كه با افزايش ولتاژ، در زواياي برخورد كم، استحكام برشي افزايش و در زاويه برخورد بالا، به دليل تشكيل حفره در فصل مشترك، استحكام برشي كاهش مي يابد. نتايج نشان داد كه اتصال لوله به مفتول، تحت زاويه برخورد 6 o و ولتاژ kV 7، داراي فصل مشترك موجي و پيوسته بوده و بالاترين استحكام برشي را در ميان نمونه ها دارد.

In this work, joining of 4014 Aluminum tube to 7075 rod is studied using magnetic pulse welding process. The effect of impact angle (4, 6 and 8 degrees) and welding voltage (6 and 7 kV) on the joint are investigated. The microstructure of the weld cross section was evaluated using optical and scanning electron microscopy and mechanical properties of the welds were evaluated by microhardness and tensile tests. The results showed that, for the impact angles of 4 and 6º, the increase of welding voltage from 6 to 7 kV, leads to the change morphology of interfacial from straight to wavy. While, for the impact angle of 8º, the increase of the welding voltage increases local melting and results in the degradation of the interface. At the same angle, increasing the welding voltage increases the hardness due to the higher work hardening and severe plastic deformation. On the other hand, the effect of welding voltage on the hardness is dominant compared to the impact angle. The results of the tensile test showed that, for the low impact angles, increasing the welding voltage increases the shear strength, while, for the higher impact angles, it decreases the shear strength because of creating holes in welding interface. The results showed that joining of aluminum tube/rod with impact angle of 6º and welding voltage of 7 kV leads in uniform and wavy interface with higher shear strength in comparison with other conditions.