بررسی تاثیر هندسه ابزار بر خواص مکانیکی و شکل گیری عیوب رایج در اتصال لبه روی هم آلیاژهای آلومینیوم در فرآیند جوشکاری هم زن اصطکاکی

در این پژوهش، اثر هندسه ابزار برخواص مکانیکی و ریز ساختار جوش هم زن اصطکاکی آلیاژ آلومینیوم 5456 که به دو صورت آنیل شده و کار سرد شده مورد استفاده قرار گرفته اند، بررسی شد. نمونه ها با سه پین مخروطی ناقص، مخروطی ناقص با سه شیار عمودی (تری فلوت) و مخروطی ناقص پله دار ( با سرعت های دورانی 650 و 500 دور بر دقیقه و سرعت جوشکاری 25 و 50 میلی متر بر دقیقه) جوشکاری شدند. سپس، این نمونه ها تحت آزمون های کشش برشی و ریز سختی سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که ابزاری مناسب است که سیلان بهتری ایجاد کند، به نحوی که بتواند عیوب رایج در اتصال لبه روی هم را بهینه کند. بر این اساس، پین تری فلوت را می توان به عنوان ابزار بهینه در نظر گرفت، زیرا نمونه های جوشکاری شده با این پین دارای بالاترین نیروی شکست بوده و نیرویی بیش از 20000 نیوتن را تحمل کرده اند که این میزان نیرو از استحکام کششی ورق آلومینیوم 5456 آنیل شده بیشتر است و به همین دلیل نمونه ها از سمت این فلز پایه دچار شکست شده اند.

Investigation of effect of tool geometry on formation of common defects, and mechanical properties of 5456 Aluminum alloy, in Friction Stir Lap Welded process

Friction stir welding is suitable for joining series 5000 alloys because no fusion welding problems arise for the alloys in this process. In this project, the effect of tool geometry on mechanical properties and formation of common defects in FSW such Kissing Bond defect and Hooking was investigated. Specimens were welded with three pin, that is, Cone with stair (stair at intersection of two sheets), frustum, and Triflute (rotating speeds: 650 , 500 rpm / welding speeds: 50, 25 mm/min). First, the macrostructure and microstructure of weld sections was investigated, and afterwards tensile shear test from retreating side as well as micro hardness test were examined. The results show that from among three pins which were used in this project, Triflute is the best pin simply because the specimens which were welded with this pin not only had an appropriate Hooking height, but also Kissing Bond was not destructive in these specimens.