تاثير پارامترهاي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي بر خواص مكانيكي اتصال لبه رويهم آلياژ آلومينيم به فولاد زنگ نزن آستنيتي

Effect of Friction Stir Welding Parameters on Mechanical Properties of Aluminum Alloy to Austenitic Stainless Steel Lap Joint

جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي يكي از فرآيندهاي جوشكاري در حالت جامد است كه به دليل دماي پايين در موضع جوش مانع ايجاد عيوبي مي شود كه در جوشكاري ذوبي اتفاق مي افتد. در اين مقاله اثرات سه پارامتر مهم سرعت دوراني، سرعت پيشروي و زاويه انحراف ابزار بر استحكام اتصال لبه رويهم آلياژ آلومينيم به فولاد زنگ نزن آستنيتي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهند كه افزايش بيش از حد سرعت دوراني يا كاهش سرعت پيشروي مي تواند باعث پديد آمدن عيوبي همچون تشكيل پليسه، حفرات و كاهش ضخامت موثر ورق در ناحيه اتصال شود كه خواص مكانيكي اتصال را به شدت تحت تاثير قرار خواهد داد، بطوريكه حداكثر نيروي شكست در سرعت دوراني، 1000 دور بر دقيقه و سرعت پيشروي 80 ميليمتر بر دقيقه، برابر با N 7750 بوده كه با افزايش سرعت دوراني به 2000 دور بر دقيقه به N 3350 كاهش مي يابد. همچنين مشخص شد كه با افزايش زاويه انحراف، استحكام اتصال ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد بطوريكه با افزايش زاويه انحراف از 5/1 به 5/2 درجه، نيروي شكست از N 7750 بهN 4180 كاهش مي يابد كه از جمله علل آن مي تواند افزايش حرارت ورودي، ايجاد پليسه وكاهش حجم مواد در زير شانه ابزار و در نهايت شكل گيري عيوب در ناحيه اتصال باشد.

Friction stir welding is a solid state welding process due to the low temperature in the welding zone; prevents from the formation of defect that can occur during fusion welding. In this paper, the effects of three important parameters of rotational speed, welding speed and tool tilt angle on mechanical properties of lap joint of aluminum alloy to austenitic stainless steel have been studied. The results showed that high increasing of the rotational speed or decreasing of the welding speed could be caused the cause for the creation of defects such as flash around the weld zone, cavity and sheet thinning defect which will strongly effect on the mechanical properties of the joint. Maximum fracture load was obtained 7750N in the rotational and welding speed, 1000 rpm and 80 mm/min, respectively. By increasing the rotational speed up to 2000 rpm, it led to reduce the fracture load of joint to 3350 N. It also became clear that strength of the joint increases and then decreases with increasing tool tilt angle. Therefore, increases in the tool tilt angle from 1.5 to 2.5 degree, the fracture strength reduces from 7750 N to 4180 N. In which, due to the increase in the heat input, creation of flash around the weld zone reduces the volume of material under the tool shoulder, and finally the formation of defects in the joint.