بررسي عملكرد و پايش شكست در اتصال دوبل چوبي جوشكاري شده با كمك ريزنگارهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي

Investigation of performance and fracture monitoring of dowel-welded joint by micrographs of scanning electron microscopy

هدف از پژوهش حاضر، بررسي عملكرد و پايش شكست در اتصال دوبل چوبي جوشكاري شده با كمك ريزنگارهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي مي باشد. در اين راستا اتصال هايي از گونه هاي چوبي ممرز (Carpinus betulus) و نراد (Abies alba)، با دوبل هاي صاف و شياردار از گونه ي ممرز به قطر 10 و 12 ميلي متر ساخته شدند. اعضاي اتصال مطابق با استاندارد EN 326-1 برش داده شد و پس از ساخت طبق استاندارد EN 319 تحت آزمون كشش قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه اثر مستقل عوامل متغير بر مقاومت كششي معني دار بود. بررسي تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي از محل شكست عضو اتصال جوشكاري شده نشان داد كه شكست در محل اتصال رخ نداده، بلكه ناحيه جوشكاري شده ي بين دوبل و عضو اتصال، مقاومت بيشتري از اعضاي چوبي را طي بارگذاري كششي از خود نشان داده اند. همچنين بررسي تصوير حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه اجزاي خط جوشكاري بر روي دوبل هاي با سطح صاف باقي نمانده و سطح دوبل نيز دچار ريزترك ها شده است؛ ولي در دوبل هاي شياردار، سطوح دوبل، سالم و قسمتي از اجزاي خط جوشكاري نيز بر روي دوبل ها باقي مانده است. بر اساس نتايج اين تحقيق، استفاده از جوشكاري در ساخت اتصال، نه تنها اتصالي با عملكرد سازه اي مناسب با دوبلي با قطر كمتر و سطح صاف را فراهم مي سازد، بلكه امكان استفاده بهينه از چوب را در ساخت اتصال به روش جوشكاري به جاي چسب هاي متداول فراهم مي كند. اين امر صرفه جويي در مواد اوليه، كاهش هزينه تهيه مواد اوليه، كاهش زمان اتصال و در نتيجه كاهش هزينه ي توليد را در بر خواهد داشت.

The aim of this study is to investigate the performance and fracture monitoring of dowel-welded joints by micrographs of scanning electron microscopy (SEM). In this regard, joints with hornbeam (Carpinus betulus) and fir (Abies alba) members were constructed by using hornbeam smooth and grooved dowels with diameter of 10 and 12 mm. The joint members were cut according to EN 326-1 standard and after assembling, the joints were subjected to the tensile test according with EN 319 standard. The results showed that effects of independent variables on tensile strength was significant. The investigation of the scanning electron microscope images from the fracture zone of the welded joint member demonstrated that not only the fracture at the joint zone was not occurred, but also the welded area between the dowel and the joint member exhibited greater strength in comparison with wooden members during tensile loading. Also, the investigation of the image obtained from the SEM showed that the components of the welding line did not remain on the dowels with smooth surface, and the dowel surface was also affected by micro cracks, but the surfaces of grooved dowels were sound and part of the welding line was observed on the dowels. According to the results of this study, compared to conventional adhesives, using of welding in making joints with small diameter and smooth dowel, not only provides a joint with the proper structural performance, but also it provides optimum utilization of wood in making joint. This leads to raw materials savings, cost reduction of raw materials preparation and reduction of jointing time which altogether cause to reduce production costs.