بررسي تجربي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي لب به لب فولاد IF با ضخامت 0.7 ميليمتر

Experimental investigation of butt weld friction stir welding of IF steel with thickness of 0.7 mm

جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي لب به لب ورق‌هاي فولادي با ضخامت‌هاي كمتر از يك ميليمتر به عنوان يكي از چالش‌هاي مهم سال‌هاي اخير بوده است. در اين پژوهش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي لب به لب فولاد IF با ضخامت 0.7 ميليمتر به صورت تجربي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. بدين منظور اثرات سرعت‌هاي دوراني و پيشروي ابزار بر استحكام و سختي اتصالات جوشكاري شده بررسي مي‌شود. استحكام مكانيكي اتصالات توسط تست كشش تك محوري برآورد مي‌شود. همچنين در اين مقاله، تحولات ريزساختاري اتصالات جوشكاري شده ورق‌هاي فولادي IF با ضخامت 0.7 ميليمتر مطالعه مي‌شوند. نتايج نشان مي‌دهند كه با افزايش سرعت دوراني و كاهش سرعت پيشروي ابزار، استحكام كششي اتصالات جوشكاري شده افزايش خواهد يافت. به علاوه با افزايش سرعت‌هاي پيشروي و دوراني ابزار، سختي ناحيه جوش افزايش مي‌يابد. نتايج بررسي‌هاي ريزساختاري نشان مي‌دهند كه ريزساختار ناحيه جوش با افزايش سرعت‌هاي پيشروي و دوراني ابزار بهبود مي‌يابد. نتايج به دست آمده از آناليز پراش الكترون‌هاي برگشتي نشان مي‌دهند كه در جهت‌گيري كريستالوگرافي دانه‌ها در سمت چپ ناحيه اغتشاش نسبت به مركز ناحيه اغتشاش تغييرات عمده‌اي صورت نگرفته است. همچنين نشان داده مي‌شود كه كسر مرزدانه‌هاي با زاويه زياد در مركز ناحيه اغتشاش نسبت به سمت چپ اين ناحيه افزايش يافته است (از 25 درصد به 48 درصد).

Butt weld friction stir welding of steel sheets with thicknesses of less than 1 mm has been known as one of the most important challenges in recent years. In this work, butt weld friction stir welding of IF (Interstitial free) steel with the thickness of 0.7 mm is studied experimentally. For this purpose the effects of rotational and travel speeds of the tool on the strength and hardness of welded joints is investigated. Mechanical strength of the joints is evaluated with uniaxial tensile test. Also, in this paper the microstructure evolutions of welded joints of IF steel sheets with the thickness of 0.7 mm are studied. The results show that with increasing rotational speed and decrease in travel speed of the tool, the tensile strength of welded joints will be increased. In addition, with increase in rotational and travel speeds of the tool, the hardness of welded zone is increased. The results of microstructural investigations show that the microstructure of welded zone is improved with increase in rotational and travel speeds of the tool. The results of EBSD analysis show that no significant changes have occurred in the left side of stir zone in comparison to center of stir zone. Also, it is shown that the fraction of high angle grain boundaries in the center of stir zone has been increased rather than the left side of stir zone (from 25 % up to 48 %).