شبیه سازی، تحلیل و انجام آزمون تجربی تولید کامپوزیت پایه آلومینیومی با تقویت کننده فولادی به روش جوشکاری انفجاری

کامپوزیت های پایه آلومینیومی به روشهای مختلفی نظیر اختلاط در حالت مایع, آلیاژسازی مکانیکی و غیره تولید می شوند. یکی از روش های نوین مورد استفاده در تولید کامپوزیت زمینه آلومینیومی روش جوشکاری انفجاری می باشد. جوشکاری انفجاری یک فرآیند حالت جامد است که در آن از انرژی انفجار برای اتصال دو یا چند ماده با هم تحت فشار بالا استفاده می شود. جوشکاری انفجاری روشی قابل قبول برای اتصال فلزات غیر هم جنس می باشد. در این تحقیق, صفحات آلومینیوم 1050 به روش جوشکاری انفجاری با الیاف فولادی تقویت شده اند. الیاف فولادی در چیدمان بین دو صفحه آلومینیومی قرار گرفته و با انجام فرآیند جوشکاری انفجاری اتصال صفحات و الیاف تقویت کننده ایجاد گردید. عوامل مختلفی مانند فاصله توقف, نوع و مقدار ماده منفجره, زاویه ی قرارگیری صفحات و ..... بر روی اتصال قابل قبول تاثیر دارد. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی و رسم پنجره جوشکاری پارامترهای مناسب فرآیند تعیین شده و چیدمان فرآیند جوشکاری انفجاری طراحی گردید. قطعات تولید شده با استفاده از این فرآیند مورد بررسی توسط میکروسکوپ نوری قرار گرفتند نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش بار انفجاری در فاصله توقف ثابت سرعت برخورد و زاویه دینامیکی برخورد افزایش یافته است. نتایج متالوگرافی نشان داد که با انتخاب پارامترهای بهینه به کمک شبیه سازی و رسم پنجره جوشکاری, اتصال کامل فاز زمینه و تقویت کننده با استفاده از فرآیند جوشکاری انجام پذیرفته است و هیچ گونه حفره و منطقه ذوبی و یا ترک در فصل مشترک بین آلومینیوم و الیاف فولادی به وجود نیامده است.