بررسی تجربی میکرو جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم به مس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استادیار مهندسی مکانیک-ساخت و تولید، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر امکان سنجی تولید اتصالات مستحکم و بدون عیب بین ورق‌های آلومینیوم 1050 و مس خالص به روش میکرو جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به کمک ابزارهای عادی و جدید می‌باشد. با تحلیل نتایج حاصل از آزمون کشش و تحلیل سیگنال به نویز، میانگین بیشینه مقاومت کششی نهایی اتصالات مقدار MPa 88 گزارش شده است که به هنگام استفاده پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیشروی و آفست ابزار با سطوح به ترتیب rpm 2400، mm/min 40 و mm 25/0 بدست آمده است. همچنین نتایج تحلیل واریانس مشخص کرد که به ترتیب پارامترهای سرعت دورانی و سرعت پیشروی، بیش‌ترین میزان اثرگذاری روی مقاومت کششی اتصالات را عهده‎دار بوده‌اند. مقادیر بیشینه و کمینه ناشی از آزمون ریزسختی سنجی نیز به ترتیب برای ناحیه مرکزی جوش و منطقه متأثر از حرارت آلومینیوم ثبت شده است که برابر با HV 192 و HV 21 می‌باشند. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس روی نمونه‌های بهینه وجود ترکیبات بین فلزی CuAl2 و Cu9Al4 در منطقه جوشکاری را نشان داد. مقاومت کششی اتصالات ایجاد شده به شدت تابع میزان تشکیل این ترکیبات بین فلزی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on Micro Friction Stir Welding of Al-Cu

نویسندگان [English]

  • Ali Mahdianikhotbesara 1
  • Mohammadjafar Hadad 2
1 School of Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micro friction stir welding
  • Microhardness
  • Tensile strength
  • Intermetallic compounds