اثر افزودن عنصر آلیاژی روی بر اتصال نامشابه al6061/az31 ایجاد شده به روش جوشکاری اصطکاکی

در این پژوهش، به منظور تغییر ترکیب شیمیایی ناحیه اغتشاش یافته، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم 6061 و منیزیم az31 همراه با افزودن لایه واسط فلز روی انجام شد. با هدف تعیین شرایط بهینه جوشکاری ترکیبی از سه سرعت دورانی و دو سرعت پیشروی مورد استفاده قرار گرفت. بهترین خواص مکانیکی برای نمونه جوشکاری شده در سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 35 میلیمتر بر دقیقه به دست آمد، به نحوی که میزان استحکام کششی این نمونه در مقایسه با نمونه بدون لایه واسط در شرایط مشابه حدود 24 درصد بهبود یافت و درصد ازدیاد طول حدود 2.5 برابر ارتقاء پیدا کرد. ترکیبات بین فلزی mg-zn و mg-al-zn، محلول جامد آلومینیوم و نواحی غنی از روی باقیمانده ازجمله اصلی ترین فازهای شناسایی شده در ناحیه اغتشاش یافته بودند که با ایجاد آن ها از شکل گیری ترکیبات بین فلزی مضر al-mg جلوگیری به عمل آمد. تصاویر شکست نگاری سازگاری مناسبی با درصد ازدیاد طول بدست آمده برای نمونه های مختلف نشان داد به نحوی که برای نمونه جوشکاری شده با لایه واسط روی، سطح شکست دارای بافتی ریز بوده و حفره های کم عمقی در سطح شکست مشاهده شد درحالی که در مورد نمونه ساده جوشکاری شده در شرایط مشابه، سطح شکست ماهیت کاملاً ترد داشت.

The effect of Zn element addition on dissimilar Al6061/AZ31 friction stir welded joints

In this study, friction stir butt welding of Mg and Al alloys with applying Zn interlayer was performed. To obtain optimum condition, a combination of two travel and three rotation speeds were selected. MgZn and MgAlZn IMCs, Al solid solution and residual Zn, were the most common phases in the stirred zone, which eliminated the formation of AlMg intermetallics. The maximum mechanical properties were achieved for the joint fabricated at 35 mm/min and 600 rpm, caused to 24% improvement in tensile strength and around 3 times enhancement of elongation compared with Zn free sample FSWed at the same conditions. The fracture micrographs were consistent with corresponding ductility results. Fracture surfaces of Znadded samples presented a fine texture with a mixture of brittle and ductile fracture feature, which was different from the coarse cleavage plane and fully brittle fracture of the joint without Zn interlayer.