بررسي خواص حرارتي، مكانيكي و ريزساختار اتصالات آلياژ آلومينيوم سري 7000 جوشكاري شده توسط فرآيند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي

Investigation of thermal, mechanical and microstructural properties of 7000 series Aluminum alloys welding using friction stir welding process

در بررسي روش هاي جوشكاري و اتصال قطعات به يكديگر روش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي يكي از روش هاي نويني است كه در جوشكاري قطعات آلومينيومي به عنوان روشي اقتصادي و باكيفيت مطرح مي شود. در مقاله حاضر سعي شده است تا با معرفي اين روش به بررسي تاثير پارامترهاي گوناگون بر روي خواص حرارتي، ريزساختاري و مكانيكي اتصالات آلومينيوم آلياژ سري 7000 پرداخته شود. نتايج به دست آمده از اين آزمايش نشان مي دهد كه اندازه دانه ها در ناحيه ناگت در حدود 5 تا 12 ميكرومتر است و كمترين اندازه دانه در ناحيه ناگت تشكيل مي شود. به كمك مدل حرارتي ارايه شده و انجام آزمايش هاي تجربي مي توان به تخميني از ميزان انرژي تلف شده در حين فرايند و تاثير پارامترهاي مختلف جوشكاري روي اين ميزان انرژي دست پيدا كرد. دماي مناسب، در نزديك ترين فاصله به شانه ابزار، براي پيكربندي استفاده شده در تحقيق در هنگام شروع به جوشكاري و نيز هنگام جوش 330 درجه سانتي گراد است كه به عنوان معياري براي كنترل جوش از آن استفاده مي-شود. همچنين، ابزار استوانه اي با پين سطح صاف در بهترين وضعيت قادر به ايجاد جوشي با استحكامي حدود 80 درصد فلز پايه است و عيوب ناشي از انتخاب پارامترهاي مختلف به شدت بر روي كيفيت جوش تاثيرگذار است.

Friction stir welding is a novel, economical and high quality technique among aluminum welding and joining methods. In the present paper, by introducing the friction stir welding the affecting parameters on thermal, micro structural and mechanical properties of 7000 series aluminum aerospace alloys joining using Friction Stir Welding is investigated. Results show that the sizes of nugget grains are between 5 and 12 micrometer and the least grain size is constructed in nugget zone, which the thermal effect is responsible for. By using thermal analysis and experimental results, the amount of energy lost during FSW process can be drawn. Furthermore the effect of process parameters on loosed energy can be investigated. In this work and in the beginning and during welding, the appropriate temperature near to the tool shoulder is 330 °C which can be used as a norm for quality control of weld ability. Cylindrical tool with plain pine surface produced a welding joint with strength up to 80 percent of base metal. Welding quality is strongly affected by defects in joining zone which came from selecting non proper welding parameters.