بررسي تجربي ميكرو جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي آلومينيوم به مس

Experimental Investigation on Micro Friction Stir Welding of Al-Cu

هدف از پژوهش حاضر امكان سنجي توليد اتصالات مستحكم و بدون عيب بين ورق‌هاي آلومينيوم 1050 و مس خالص به روش ميكرو جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي به كمك ابزارهاي عادي و جديد مي‌باشد. با تحليل نتايج حاصل از آزمون كشش و تحليل سيگنال به نويز، ميانگين بيشينه مقاومت كششي نهايي اتصالات مقدار MPa 88 گزارش شده است كه به هنگام استفاده پارامترهاي سرعت دوراني، سرعت پيشروي و آفست ابزار با سطوح به ترتيب rpm 2400، mm/min 40 و mm0/25 بدست آمده است. همچنين نتايج تحليل واريانس مشخص كرد كه به ترتيب پارامترهاي سرعت دوراني و سرعت پيشروي، بيش‌ترين ميزان اثرگذاري روي مقاومت كششي اتصالات را عهده دار بوده‌اند. مقادير بيشينه و كمينه ناشي از آزمون ريزسختي سنجي نيز به ترتيب براي ناحيه مركزي جوش و منطقه متأثر از حرارت آلومينيوم ثبت شده است كه برابر با HV 192 و HV 21 مي‌باشند. نتايج آزمون پراش اشعه ايكس روي نمونه‌هاي بهينه وجود تركيبات بين فلزي CuAl2 و Cu9Al4 در منطقه جوشكاري را نشان داد. مقاومت كششي اتصالات ايجاد شده به شدت تابع ميزان تشكيل اين تركيبات بين فلزي مي‌باشد.

The present study investigated the feasibility of producing strong and defect-free joints between 1050 aluminum and pure copper sheets by micro friction stir welding using ordinary and new tools. By analyzing the results of the tensile test and signal to noise analysis, the average maximum ultimate tensile strength of the joints is reported to be 88 MPa, when using the parameters of rotational speed, traverse speed, and offset of the tool with levels of 2400 rpm, 40 mm/min and 0.25 mm. The variance analysis also showed that the parameters of rotational speed and traverse speed had the most significant effect on the joints' tensile strength. The maximum and minimum values obtained from the microhardness test were recorded for the weld nugget zone and the heat-affected aluminum zone, respectively, equal to 192 HV and 21 HV. The X-ray diffraction test results on optimal samples showed intermetallic compounds such as CuAl2 and Cu9Al4 in the welding area. The tensile strength of the joints created is strongly dependent on the formation of these intermetallic compounds.