تأثير پارامترهاي فرايند جوشكاري اصطكاكي اختلاطي بر خواص مكانيكي و متالورژيكي اتصال لبه روي هم آلياژ آلومينيوم 5456

Influence of Friction Stir Welding Parameters on Mechanical and Metallurgical Properties in Lap Joints of 5456Aluminum Alloy

فرايند جوشكاري اصطكاكي اختلاطي، يك فرايند اتصال حالت جامد مي باشد كه در سال 1991 توسط موسسه TWI براي اتصال آلياژهاي الومينيوم توسعه داده شد. در اين پژوهش بر پايه آزمايش‌هاي تجربي، فرايند اتصال دهي ورقهاي آلياژي آلومينيوم 5456 در حالت لبه روي هم، به گونه‌اي كه ورق كار سرد شده H321 با ضخامت 5 ميليمتر بر روي ورق آنيل با ضخامت 5 /2 ميليمتر قرار مي‌گيرد، صورت پذيرفت و تأثير همزمان پارامترهاي سرعت دوراني و سرعت پيشروي ابزار بر خواص مكانيكي و متالورژيكي در فرايند جوشكاري اصطكاكي اختلاطي مورد تحقيق قرار گرفت. نتايج بررسي‌ها نشان داد كه افزايش سرعت دوراني و كاهش سرعت پيشروي ابزار (افزايش گام جوشكاري)، سبب افزايش حرارت ورودي، افزايش سيلان عمودي مواد، افزايش ارتفاع هوك و كاهش ضخامت مؤثر ورق شده و باعث مي‌شود شكست از منطقه ترمومكانيكال جايي كه بيشترين حرارت ورودي به آنجا وارد مي‌شود اتفاق بيفتد و افزايش سرعت پيشروي باعث كاهش ميزان اختلاط مواد و كاهش ارتفاع هوك شده و سبب شكست فصل مشتركي مي‌شود. با برسي دقيق تر نتايج مشاهده گرديد كه به علت متفاوت بودن ضخامت ورق‌ها، وجود عيب هوك و ارتفاع و جهت گيري مناسب آن در اين طرح اتصال مفيد بوده و باعث افزايش استحكام شده و در تست كشش سبب شكست از فلز پايه در ورق 5 /2 ميليمتر گرديد.

The research is based on experimental tests, lap joint welding of 5456 aluminum alloy was carried, so that the hard working H321 sheet with the thickness of 5 mm was placed on an annealed sheet with the thickness of 2.5 mm and has been investigating the simultaneous effects of parameters such as rotation speed and welding speed on metallurgical and mechanical properties in friction stir welding process. The results showed that increasing of rotation speed and reducing of welding speed (increase of welding step) causes increased heat input, increase vertical flux, increase hook height and reduction in effective Sheet thickness and it is causing the failure from the thermomechanical zone where the maximum heat input applied also, increasing of welding speed causes reduction in the material mixing and hook height and it causes an interface failure. It was observed with an examination of the results due to the differences in thickness of the sheets, existence of hook defect and its appropriate height and orientation is useful in this joint and causes an increase in strength and failure was in the base metal of the sheet with a thickness 2.5 mm in a tensile test.