مطالعه نظري و تجربي فرآيند ليزركوبي آلياژ آلومينيم 6061- T6

Laser Shock Peening of Al 6061- T6 Alloy, a theoretical and experimental study

ايجاد تنش پسماند فشاري يكي از راه‌هاي بهبود عمر خستگي قطعات فلزي است. روش‌هاي متعدد و گوناگوني براي ايجاد اين تنش پسماند فشاري وجود دارد، روش‌هايي مانند ساچمه كوبي و يا نوردكاري عميق. يكي از جديدترين و پيشرفته‌ترين روش‌هاي ايجاد تنش پسماند فشاري در قطعات صنعتي ليزركوبي است. فرآيند ليزر كوبي، فرآيند جديد و به نسبت پيچيده‌اي است؛ بنابراين لازم است تا آزمايش‌‌ها متعددي روي آن انجام شده تا فرآيند بهتر شناخته شود. بدين‌منظور در اين پژوهش از يك ليزر ان دي ياگ با انرژي پالس mJ???? استفاده شده تا فرآيند ليزر كوبي به‌صورت تجربي روي آلياژ آلومينيم6061- T6 انجام شود. تاثير فرآيند بر سختي در عمق قطعه، ريزساختار و زبري سطح مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين براي مطالعه اثر فرآيند بر شكاف روي سطح نيز يك سطح شكاف‌دار فرآوري‌شده و نتايج آن ارزيابي گرديد. نتايج نشان دادند كه فرآيند ليزر كوبي مي‌تواند سختي ماده را تا عمق ???? ميكرون زير سطح افزايش دهد. همچنين نتايج نشان داد كه اين فرآيند مي‌تواند زبري سطح را كمي افزايش دهد كه اين افزايش با انتخاب پارامترهاي مناسب مي‌تواند محدود شود. ليزر كوبي يك قطعه داراي شكاف نشان داد كه اين فرآيند مي‌تواند موجب رشد ترك در انتهاي شكاف شود.

Inducing compressive residual stress is one of the methods of improving fatigue life in metallic components. There are numerous and varied methods for inducing compressive residual stress, such as shot peening and deep rolling. One of the most recent and most advanced methods for inducing compressive residual stress in industrial components is Laser Shock Peening (LSP). LSP is a relatively new and complex process, therefore, vast experimental investigations are needed to better understand the process. For this purpose in the present work, an Nd: YAG Laser with 1200mJ of energy per pulse was used to investigate the LSP process experimentally on Al 6061- T6 alloy. The effect of process on the hardness beneath the surface, the microstructure, and the surface roughness was studied. In addition, in order to investigate the effect of the LSP process on a notch, a notched sample was treated using the LSP process. The results showed that the process could increase the hardness of the material up to 1000?m below the surface. Furthermore, results also showed that the surface roughness would slightly increase, but this increase could be limited by properly selecting the process parameters. The LSP process of the notched sample indicated that this process could lead to the growth of cracks in such samples.