بررسی اثر سرعت دورانی ابزار بر فرایند انتقال مواد در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومنیوم خالص تجاری

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روش هایی است که در اتصال قطعات آلومینیومی به عنوان روشی اقتصادی و با کیفیت مطرح می باشد. یکی از عوامل تاثیر گذار بر کیفیت ناحیه اتصال، فرایند انتقال مواد در حین حرکت ابزار در طول خط جوش می باشد. انتقال مواد در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی حاصل انتقال عمودی و افقی مواد حول پین ابزار می باشد. انتقال عمودی و افقی مواد تحت تاتثیر و کنترل نیروهای فورج و اکسترود بوده و لذا دو مکانیزم تغیییر فرم پلاستیک فورج و اکسترود چگونگی و میزان انتقال مواد و در نتیجه کیفیت نهایی جوش را کنترل می کنند. فورج و اکسترود به ترتیب تحت تحت تاثیر مستقیم زاویه و شکل ابزار بوده و پارامترهای سرعت حرکت و سرعت دوران به صورت غیر مستقیم بر هر دو مکانیزم تاثیر گذار هستند. لذا در این پژوهش تاثیر سرعت دورانی ابزار در سرعت پیشروی ثابت، در جوش لب به لب آلومینیوم خالص تجاری، مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور کیفیت جوش های حاصل توسط روش های عکس برداری دیجیتالی از سطح، رادیوگرافی، متالوگرافی، ریز سختی سنجی و مقاومت الکتریکی استفاده شد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که افزایش سرعت دورانی در سرعت پیشروی ثابت، سبب افزایش میزان مواد انتقال یافته در ناحیه جوش شده و مقدار عیوب به وجود آمده در ناحیه جوش کاهش می یابد.

Effect of rotational speed in friction stir welding on the material transfer mechanism in commercial pure aluminum

Friction stir welding (FSW) is an economic and high quality technique at aluminum welding and joining methods. The most important factor in the soundness of this type of welding, is the mechanism of material transfer in each tool rotation. The materials transfer during the welding process involves horizontal and vertical movement that caused by extrusion process and forging force (the tilt angle due to forging force and on the other hand, shape of pin due to the extrusion process). One of the most important parameters in FSW process is the effect of rotational speed in the welded zone. In this study, the effect of rotational speed at constant welding speed, in the butt joint of pure commercial aluminum, was investigated. The results of the study showed that, increasing the rotational speed due to increases the amount of material transfer in the weld zone. The welded zone was investigated by appearance weld zone experiments and using radiography tests. Also weld zone was investigated in macro and microstructure by using cross section. Then the micro hardness testing has been used by cross section at welded zone. In order to investigate the mechanism of materials transfer during the process, the electrical resistivity test has been used to analyses the amount of materials transfer in the weld zone. Results shows that, increasing rotational speed due to increasing the amount of materials transfer in the weld zone and decreasing the amount of defects in the weld zone.