تأثیر سرعت چرخشی ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال جوشکاری همزن اصطکاکی ورق نازک آلومینیم 7075-T6

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 7، دوره 30، شماره 1 - شماره پیاپی 19، 1397، صفحه 79-90   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v30i1.55116

نویسندگان

علی مهری¹؛ امیر عبداله زاده^{* 1}؛ سینا انتصاری¹؛ حمید اسدی¹؛ جین تائو وانگ²

¹دانشگاه تربیت مدرس

²دانشگاه علم و صنعت نانجینگ

چکیده

در این پژوهش، اتصال­دهی ورق نازک آلومینیم 7075-T6 بوسیله جوشکاری همزن اصطکاکی با موفقیت انجام شد. سرعت حرکت خطی جوشکاری مقدار ثابت 50 میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخشی ابزار 600، 1000 و 1600 دور بر دقیقه انتخاب شدند. با کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری و سنجش پراش الکترون برگشتی، مکانیزم تغییرات ریزساختاری فلز جوش تعیین گردید. نتایج نشان داد حین فرآیند جوشکاری همزن اصطکاکی، پدیده­هایی مثل رسوب­گذاری، تبلور مجدد دینامیکی پیوسته، رشد دانه و همچنین انحلال رسوبات در ناحیه همزده جوش اتفاق می افتند که بر خواص مکانیکی اتصال تاثیر بسزایی دارد. همچنین در جوشکاری همزن اصطکاکی ورق نازک آلومینیم، عامل تعیین کننده ریز ساختار نهایی اتصال، کرنش مکانیکی پلاستیک فرآیند بوده و اثر آن بیش از حرارت ورودی جوشکاری می­باشد.

کلیدواژه‌ها

جوشکاری همزن اصطکاکی؛ آلیاژ آلومینیم؛ تبلور مجدد؛ خواص مکانیکی؛ رسوب گذاری

سایر فایل های مرتبط با مقاله

7-mohri_AK_EDITS.pdf

مراجع

1. Dubourg L., Merati A., Jahazi M., "Process optimisation and mechanical properties of friction stir lap welds of 7075-T6 stringers on 2024-T3 skin", Materials & Design, Vol. 31, No. 7, pp. 3324-3330, (2010).

2. Azizi A., Aalami Aleagha M.E., Moradi H., "Investigation of Thermal, Mechanical and Microstructural Properties of 7000 Series Aluminum alloys Welding Using Friction Stir Welding process", Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, pp. 148-154, (in Persian), (2014).

3. Mathers G., "The welding of aluminium and its alloys", Abington, Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited TWI Ltd, (2002).

4. Mishra R.S., Ma Z.Y., "Friction stir welding and processing", Materials Science and Engineering: R: Reports, Vol. 50, No. 1–2, pp. 1-78, (2005).

5. Mishra R.S., Rajiv S., Murray W., "Friction stir welding and processing", ASM International, (2007).

6. Arora A., Zhang Z., De A., DebRoy T., "Strains and strain rates during friction stir welding", Scripta Materialia, Vol. 61, No. 9, pp. 863-866, (2009).

7. Mousavizade S.M., Ghaini F.M., Torkamany M.J., Sabbaghzadeh J., Abdollah-zadeh A., "Effect of severe plastic deformation on grain boundary liquation of a nickel–base superalloy", Scripta Materialia, Vol. 60, No. 4, pp. 244-247, (2009).

8. Mahoney M.W., Rhodes C.G., Flintoff J.G., Bingel W.H., Spurling R.A., "Properties of friction-stir-welded 7075 T651 aluminum", Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 29, No. 7, pp. 1955-1964, (1998).

9. Jata K.V., Sankaran K.K., Ruschau J.J., "Friction-stir welding effects on microstructure and fatigue of aluminum alloy 7050-T7451", Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 31, No. 9, pp. 2181-2192, (2000).

10. Rajakumar S., Muralidharan C., Balasubramanian V., "Influence of friction stir welding process and tool parameters on strength properties of AA7075-T6 aluminium alloy joints", Materials & Design, Vol. 32, No. 2, pp. 535-549, (2011).

11. Ilangovan M., Rajendra Boopathy S., Balasubramanian V., "Effect of tool pin profile on microstructure and tensile properties of friction stir welded dissimilar AA 6061–AA 5086 aluminium alloy joints", Defence Technology, Vol. 11, No. 2, pp. 174-184, (2015).

12. Fuller C.B., Mahoney M.W., Calabrese M., Micona L, "Evolution of microstructure and mechanical properties in naturally aged 7050 and 7075 Al friction stir welds", Materials Science and Engineering: A, Vol. 527, No. 9, pp. 2233-2240, (2010).

13. Goloborodko A., Ito T., Yun X., Motohashi Y., Itoh G., "Friction Stir Welding of a Commercial 7075-T6 Aluminum Alloy: Grain Refinement, Thermal Stability and Tensile Properties", Materials Transactions A, Vol. 45, No. 8, pp. 2503-2508, (2004).

14. Su J.Q., Nelson T.W., Sterling C.J., "Microstructure evolution during FSW/FSP of high strength aluminum alloys", Materials Science and Engineering: A, Vol. 405, No. 1–2, pp. 277-286, (2005).

15. Holman J.P., "Heat Transfer", McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering, 10th ed.: McGraw-Hill Education, (2009).

16. Gemme F., Verreman Y., Dubourg L., Wanjara P., "Effect of welding parameters on microstructure and mechanical properties of AA7075-T6 friction stir welded joints", Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, Vol. 34, No. 11, pp. 877-886, (2011).

17. Su J.Q., Nelson T.W., Mishra R., Mahoney M., "Microstructural investigation of friction stir welded 7050-T651 aluminium", Acta Materialia, Vol. 51, No. 3, pp. 713-729, (2003).

18. Su J.Q., Nelson T.W., Sterling C.J., "Friction stir processing of large-area bulk UFG aluminum alloys", Scripta Materialia, Vol. 52, No. 2, pp. 135-140, (2005).

19. Haghdadi N., Zarei-Hanzaki A., Abou-Ras D., "Microstructure and mechanical properties of commercially pure aluminum processed by accumulative back extrusion", Materials Science and Engineering: A, Vol. 584, pp. 73-81, (2013).

20. Hu T., Ma K., Topping T.D., Schoenung J.M., Lavernia E.J., "Precipitation phenomena in an ultrafine-grained Al alloy", Acta Materialia, Vol. 61, No. 6, pp. 2163-2178, (2013).

21. Rhodes C.G., Mahoney M.W., Bingel W.H., Spurling R.A., Bampton C.C., "Effects of friction stir welding on microstructure of 7075 aluminum", Scripta Materialia, Vol. 36, No. 1, pp. 69-75, (1997).

22. Kumar P.V., Reddy G.M., Rao K.S., "Microstructure, mechanical and corrosion behavior of high strength AA7075 aluminium alloy friction stir welds – Effect of post weld heat treatment", Defence Technology, Vol. 11, No. 4, pp. 362-369, (2015).