اثر نوع لایه واسط بر خواص مکانیکی و ریزساختار اتصال آلومینیوم 6061 از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (Fsw)

در پژوهش حاضر اثر متغیرهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فلز آلومینیوم 6061 با استفاده از لایه واسط و بدون لایه واسط انجام شده است. پس از انجام فرآیند جوشکاری، آزمون‌های میکرو سختی، کشش و بررسی ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. در بین نمونه‌های جوشکاری شده با لایه‌های واسط آلومینیوم 4043، 5556 و 2024 و بدون لایه واسط، نمونه جوشکاری شده با نسبت سرعت دورانی به خطی 25 دور بر میلی‌متر (سرعت دورانی 1250 دور بر دقیقه و سرعت خطی 50 میلی‌متر بر دقیقه) با لایه واسط آلومینیوم 2024 دارای بیشترین استحکام کششی به مقدار 192 مگاپاسکال و دارای بیشترین سختی با مقدار 154 ویکرز بود. کمترین استحکام کششی مربوط به نمونه جوشکاری شده با لایه واسط آلومینیوم 4043 با نسبت سرعت دورانی به خطی 25 دور بر میلی‌متر (سرعت دورانی 800 دور بر دقیقه و سرعت خطی 31.5 میلی‌متر بر دقیقه) به مقدار 166 مگاپاسکال بوده و با 96 ویکرز نیز دارای کمترین میزان سختی در قسمت دکمه جوش در بین تمامی نمونه‌ها بود. بررسی ریزساختاری نیز نشان‌دهنده درشت بودن دانه‌ها در نمونه‌های جوشکاری شده با لایه واسط و بدون لایه واسط با نسبت سرعت دورانی به خطی 32 دور بر میلی‌متر به نسبت بقیه نمونه‌ها بود. نمونه جوشکاری شده با لایه واسط آلومینیوم 4043 و در نسبت سرعت دورانی به خطی 25 دور بر میلی‌متر بر دقیقه دارای ریزترین اندازه دانه به مقدار 9 میکرومتر در بین نمونه‌های جوشکاری شده با لایه واسط بود. نتایج آزمون‌ها نشان می‌دهد استفاده از آلومینیوم 5556 و 2024 به‌عنوان لایه واسط باعث بهبود خواص مکانیکی ناحیه اتصال گردیده است.

Effect of Interlayer Type on Mechanical Properties and Microstructure of the 6061 Aluminum Alloy Joint by Friction Stir Welding

In the current research, the effect of Parameters on friction stir welding of aluminum 6061 metal is carried out using with and without an interlayer. After the welding process, microscopic tests, traction and microscopic examination were performed using optical microscope and scanning electron microscope. Among the welded samples with 4043, 5556, and 2024 aluminum interlayers and without interlayer, the welded specimen with a rotational speed of 1250 rpm and a linear velocity of 50 mm / min with an aluminum interlayer of 2024 has the highest tensile strength 192 MPa and has the most hardness of 154 Vickers. The minimum tensile strength of the welded specimen with the aluminum 4043 as an interlayer at the rotational speed of 800 rpm and the linear velocity of 31.5 mm / min is 166 MPa, and with 96 wickers, it also has the least hardness in the weld button in between All samples were. The microstructure study also showed the larger grain size in the welded samples with the interlayer and without interlayer, with a rotational to linear ratio of 32 rpm as compared to the rest of the specimens. The sample was welded to the aluminum with interlayer of 4043 at a speed of 800 rpm and a linear speed of 31.5 mm / min with the smallest grain size of 9 μm in the samples welded to the interlayer. The results of the tests show that the use of aluminum 5556 and 2024 as an interlayer improves the mechanical properties of the bonding zone.