بررسی اثر پارامترهای جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی بر خواص مکانیکی ورق‌های مسی تحت گاز هلیم

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 خرداد 1403   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2024.85831.1226

نویسندگان

مجتبی وکیلی ازغندی¹؛ سعید یعقوبی²؛ علی شیرازی^{* 3}؛ امین نوین⁴

¹مجتمع آموزش عالی گناباد

²گروه مکانیک دانشگاه ایلام

³گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

⁴مجتمع پسرانه سما اسلامشهر، اسلامشهر، تهران، ایران

چکیده

در این تحقیق، ورق‌های مسی با شرایط مختلف جوش‏کاری شامل سرعت‌های مختلف دورانی و انتقالی ابزار و نیز به تعداد یک و دو پاس جوش به روش جوش‏کاری اصطکاکی اغتشاشی به یکدیگر متصل شده‌اند. این جوش‏کاری‌ها تحت گاز هلیوم به عنوان گاز محافظ انجام شده‌اند. دمیدن گاز هلیوم بر روی جوش‌ها و ابزار جوش‏کاری سبب می‌شود که از تماس هوا با آن‌ها جلوگیری شود و از اثرات نامطلوبی که هوا بر آن‌ها می‌تواند بگذارد، اجتناب گردد. در این تحقیق به علت نرم بودن فلز مس و نازک بودن ورق‌ها به‌جای نمونه‌های ضریب شدت تنش بحرانی KIC، از نمونه‌های انتگرال-J استفاده شده است. این کمیت با ساخت نمونه‌های C(T) اندازه‌گیری شد. نتایج این مطالعه نشان داد که به دلیل وقوع پدیده تبلور مجدد در منطقه اغتشاشی، چقرمگی شکست و سختی ویکرز می‌تواند به ترتیب 49/41% و 85/52% نسبت به فلز پایه افزایش یابند. وقوع پدیده آنیل شدن در ناحیه متأثر از گرما منجر به تنزل خواص ریزساختاری و مکانیکی می‌شود، به‌گونه‌ای که میزان سختی ویکرز، استحکام نهایی و چقرمگی شکست نسبت به فلز پایه به‌ترتیب 57/28%، 90/33% و 98/10% می‌توانند کاهش پیدا کنند. علاوه بر این، نتایج تحقیق نشان داد که برای به دست آوردن یک جوش بهتر، مناسب‌تر است که به جای انجام دو یا چند پاس جوش‏کاری، فرآیند جوش‏کاری را در دمای کمتری انجام داد، به گونه‌ای که گرمای کمتری به قطعه‌کار منتقل شود.

کلیدواژه‌ها

جوش&rlm؛ کاری اصطکاکی اغتشاشی؛ گاز محافظ هلیوم؛ خواص مکانیکی؛ پارامترهای جوش&rlm؛ کاری؛ انتگرال-J

مراجع