اتصال غیرمشابه آلیاژهای آلومینیم 2024 و 5052 به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و ارزیابی خواص اتصال

در این پژوهش جوشکاری غیرمشابه آلیاژهای آلومینیم 2024 و 5052 به روش اصطکاکی اغتشاشی صورت پذیرفت، بدین منظور سرعت چرخش و پیشروی ابزار به عنوان متغیرهای فرایند انتخاب شدند، در حالی که بقیه پارامترها (نظیر هندسه ابزار، زاویه انحراف ابزار و غیره) ثابت در نظر گرفته شدند. جوش های اصطکاکی اغتشاشی غیرمشابه با در نظر گرفتن سرعت چرخش و پیشروی به ترتیب برابر با 800، 1000 و 1250 دور در دقیقه و 50، 100 و 160 میلی متر بر دقیقه ایجاد شدند. به منظور دستیابی به شرایط بهینه از لحاظ استحکام کششی و انعطاف پذیری، تاثیر این پارامترها بر خواص مکانیکی (استحکام کششی، انعطاف پذیری و پروفیل سختی) و سیکل دمایی جوش اصطکاکی اغتشاشی حاصل مورد بررسی قرار گرفت. به کمک میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مجهز به سیستم طیف سنج توزیع انرژی ریزساختار اتصال مورد بررسی دقیق قرار گرفت. به منظور مطالعه تغییرات بافت پس از فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی الگوی پراش پرتو ایکس فلزات پایه و منطقه اغتشاش مورد بررسی واقع شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه منجر به اتصال بدون عیب می گردد که ناشی از سیلان مناسب مواد و ریزساختاری با دانه بندی ریز و هم محور می باشد. اتصال ایجاد شده با سرعت چرخش و پیشروی به ترتیب برابر با 1250 دور در دقیقه و 160 میلی متر بر دقیقه بیشترین استحکام و انعطاف پذیری را در محدوده آزمایش از خود نشان داد، در حالی که سرعت چرخش و پیشروی به ترتیب برابر با 800 دور در دقیقه و 160 میلی متر بر دقیقه به دلیل سیلان نامناسب و تشکیل حفره در سمت پس ران کمترین استحکام و انعطاف پذیری را دارا بود. پروفیل سختی مقطع عرضی جوش در سمت آلیاژ آلومینیم 2024 نشان دهنده کاهش سختی در منطقه متاثر از حرارت نسبت به فلز پایه و منظقه اغتشاش بود، در حالی که در سمت آلیاژ آلومینیم 5052 افزایش اندک سختی منطقه اغتشاش نسبت به فلز پایه آلومینیم 5052 مشهود می باشد. در تمامی موارد منطقه اغتشاش شامل ریزساختار کاملا تبلور مجدد یافته، هم محور و بسیار ریز با اندازه دانه حدود 4 میکرون می باشد، در حالی که در منطقه متاثر از حرارت پیر شدن بیش از حد و درشت شدن ناچیز دانه ها مشاهده شد. نتایج آنالیز طیف سنج توزیع انرژی نشان دهنده رسوبات بسیار ریز غنی از مس با توزیع یکنواخت در منطقه اغتشاش می باشد. الگوی پراش پرتو ایکس تغییر بافت منطقه اغتشاش نسبت به فلز پایه را پس از فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نشان داد.