اتصال آلياژ آلومينيوم (амг6м) توسط دو فرآيند جوشكاري اصطكاكي - اغتشاشي و قوس الكترود تنگستن با گاز خنثي و مقايسه خواص مكانيكي و ريزساختاري آنها

Aluminum alloy (АМГ6М) joining by two processes of friction-stir and non-consumable Tungsten electrode welding and comparison of their mechanical and microstructure properties

هدف از انجام اين تحقيق بررسي امكان جايگزيني فرآيندجوشكاري قوس تنگستن گاز با فرآيندجوشكاري اصطكاكي اغتشاشي جهت اتصال آلياژ آلومينيم (амг6м) مي‌باشد. در اين راستا پس از اعمال پارامترهاي اوليه براي هر دو فرآيند جوشكاري ضمن دستيابي به پارامترهاي بهينه، آزمونهايي مانند آزمون كشش، خمش، راديوگرافي، سختي سنجي، بررسي ساختاري و بررسي ميزان اعوجاج بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. نتايج حاصل ازاين تحقيق نشان داد كه اندازه دانه بدست آمده براي فلز جوش اصطكاكي اغتشاشي و قوس تنگستن گاز به ترتيب 6 و14 ميكرون مي‌باشد كه درمقايسه با اندازه دانه درفلز پايه كه برابر با 30 ميكرون است، ريز شده‌اند. استحكام كششي نهايي اتصال در جهت همراستاي نورد و عمود بر خط جوش در مورد اتصالات جوش اصطكاكي اغتشاشي نسبت به اتصالات جوش قوس تنگستن گاز به مراتب بالاتر است؛mpa 364 در مقابلmpa 278. افت سختي در ناحيه فلز جوش تقريبا در هر دو فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي و قوس تنگستن گاز در يك محدوده بوده است. ميزان اعوجاج اندازه‌گيري شده در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي يك چهارم فرآيندجوشكاري قوس تنگستن گاز ميباشد. نتيجه آزمايش خمش نمونه جوش اصطكاكي اغتشاشي از رويه مانند نتيجه آزمايش فلز پايه عاري از ترك مي‌باشد. لذا به منظور افزايش خواص مكانيكي و متالورژيكي و همچنين كاهش اعوجاج اتصالات جوشي در سازه هاي آلومينيومي، فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي گزينه مناسبي جهت جايگزيني با فرآيند جوشكاري قوس تنگستن گاز تشخيص داده شد.

The purpose of this research is to investigate the possibility of replacement of arc welding under shielding gas with non-consumable Tungsten electrode (TIG) of Al АМГ6М alloy by friction stir welding (FSW). In this regard, after applying primary parameters for both welding processes to obtain optimum parameters, the prepared samples were characterized with Tension, bending, radiography, hardness and distortion tests and also microstructure evaluation. The results of this study showed that the grain size of welding zone of TIG and FSW processes are 14 and 6 μm respectively, which are smaller than the base metal with 30 μm in size. The ultimate tensile strength of the FSW joints in the parallel to rolling direction and in the vertical direction with welding line is much higher than TIG joints; 364 MPa versus 278 MPa. The reduction of microhardness in the welding zone for both process FSW and TIG have been in a range. The amount of distortion measured in the FSW was one-fourth of these values in TIG. The result of bending test of the FSW sample from the plane like to the results of the base metal is crack free. Therefore, in order to improve the mechanical and metallurgical properties, as well as to reduce weld joints distortion in aluminum structures, FSW was considered an appropriate alternative to the replacement of the arc welding under shielding gas with non-consumable tungsten electrode.