تأثیر متغیرهای جوشکاری بر ریزساختار و خواص مکانیکی جوشهای تلاطمی اصطکاکی آلیاژ آلومینیم 6061

پیشرفت روزافزون صنعت، تولید کنندگان را برآن داشته است که به منظور بهبود عملکرد و کاهش مصرف سوخت، در اجزای سازنده خوروها از آلیاژهای سبکی همچون آلومینیم و منیزیم بیش از پیش استفاده کنند. از این رو در این باب، مواجهه با مشکل جوشکاری آلیاژهای آلومینیم و منیزیم امری اجتناب ناپذیر است. تلاش های بسیاری در زمینه جوشکاری آلیاژهای آلومینیم و منیزیم و هم چنین اتصال آنها به یکدیگر از طریق جوشکاری قوسی، جوشکاری با پرتوی الکترونی و پرتوی لیزری صورت پذیرفته که به دلیل ماهیت ذوبی این روش ها که همراه با عیوب حاصل از انجماد و تشکیل ترکیبات بین فلزی بوده، خواص جوش نامطلوبی را ارائه نموده است. در مقایسه با فرایندهای مرسوم جوشکاری که معمولاً برای اتصال آلیاژهای آلومینیم استفاده شده، جوشکاری همزن اصطکاکی نوعی فرایند اتصال در حالت جامد است که در آن ماده تحت جوشکاری دچار ذوب و ریخته گری مجدد در حین جوشکاری نمی گردد. لذا از بروز اغلب مشکلاتی که در جوشکاری های ذوبی مرسوم است مبرا بوده و یک فرایند اتصال کیفی به شمار می رود. در این مطالعه ابتدا تاثیر متغیرهای جوشکاری از قبیل سرعت چرخش ابزار، سرعت حرکت ابزار، قطر شانه ابزار و عمق فروروی ابزار در ماده بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری همزن (اغتشاشی) اصطکاکی آلیاژ آلومینیم 6061 که از سری آلیاژهای آلومینیم- منیزیم- سیلیسیم محسوب می شود، مورد ارزیابی قرار گرفته است و در ادامه از 5 ابزار با شکل پین استوانه ای ساده، استوانه ای رزوه دار، مخروطی رزوه دار، سه گوش و چهارگوش با ثابت نگه داشتن دیگر متغیرها جهت اتصال صفحات فلزی به یکدیگر استفاده شد. نتایج این مطالعه حاکی از خواص مکانیکی مطلوب تر اتصال ایجاد شده تحت سرعت چرخش rpm 1000 ، سرعت جوشکاری mm/min 125 و ابزار با شکل چهارگوش بود که استحکام کششی در حدود212 مگاپاسکال را با یک ساختار ریز دانه از خود نشان داد. در مقادیر با سرعت چرخشی بیشتر و سرعت جوشکاری کمتر، ساختاری دانه درشت با خواص مکانیکی نسبتاً پایین تر و همچنین در مقادیر سرعت چرخشی کمتر و سرعت جوشکاری بیشتر، اتصالاتی معیوب منتج شد.در بین نواحی مختلف جوشکاری، ضعیف ترین ناحیه جوشکاری از جهت استحکام کششی، ناحیه متاثر از حرارت بوده و تمامی شکست ها از این منطقه حاصل گردید.