تاثیر متغیرهای فرایند جوش اصطکاکی چرخشی بر خواص مکانیکی و فیزیکی اتصال لوله آلومینیوم به مس

هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر متغیرهای فرایند جوش اصطکاکی چرخشی بر میکروساختار و خواص مکانیکی و فیزیکی لوله های دوفلزی مس-آلومینیوم است. به این منظور، با استفاده از یک دستگاه جوش اصطکاکی از نوع کلاچ ترمزی، یک لوله مس (خلوص تجاری 44/99%) به لوله آلومینیوم (خالص تجاری 1050) با قطر مشابه، در سه حالت با فشار اصطکاکی و فشار فورج مختلف جوش داده شد و سپس تحت آزمایش‌های متالوگرافی، سختی سنجی، بررسی های میکروساختاری و خواص الکتریکی قرار گرفت. نتایج بررسی‌ها نشان داد که با افزایش فشار اصطکاک و فشار فورج به ترتیب از مقادیر 10 و 15 بار، در فصل مشترک نمونه ها فازی بین فلزی ترد ایجاد شده و سبب افت زیادی بر درصد تغییر شکل و استحکام کششی فصل مشترک نمونه می شود. همچنین، با کاهش فشار اصطکاک و حذف فشار فورج به 5 بار، باند مناسبی بین دو نمونه ایجاد نشد و در فصل مشترک تخلخل و ترک تشکیل شد. مناسب ترین نتیجه در بین نمونه ها از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی و میکروساختار، در لوله ای با قطر خارجی mm 15 و قطر داخلی mm 10 برای نمونه ها با فشار اصطکاکی در حدود bar 10 و فشار فورج bar 15 است. حضور فازهای بین فلزی آلومینیوم مس نظیر cual2، به دلیل مقاومت الکتریکی بالاتر و ماهیت سرامیکی، سبب افزایش مقاومت الکتریکی فصل مشترک و از سوی دیگر حضور ترک و خلل و فرج سبب کاهش سطح عبور جریان و در نهایت افزایش مقاومت الکتریکی نمونه ها شد.

Effect of rotary friction welding variables on mechanical and physical properties of aluminum-copper tube joints

The aim of this study is to investigate the effect of rotary frictional welding process variables on microstructure, mechanical and physical properties of copperaluminum dualtube pipes. For this purpose, using a thermosetting friction welding machine, a copper pipe (99.44% purity) with a similar diameter aluminum tube (1050), was welded in three different conditions with different friction pressures and forging, and then by metallographic, hardening and microstructural testing it placed. The results of this study showed that with increasing friction pressure from 10 and 15 Bar respectively, in the interconnected phase, fuzzy interclass metal samples were created and caused a great loss in the deformation percentage and tensile strength of the interconnected sample. Also, with the reduction of frictional pressure and the removal of forging pressures down to 5 Bar, there is no proper bond between the two samples and formed in the interface between porosity and cracking. The most suitable result for the microstructure, mechanical and physical properties of the samples is in tubes with an outside diameter of 15 mm and an inner diameter of 10 mm, for samples having a friction pressure of about 10 Bar and a forge pressure of 15 Bar. The presence of intermetallic AlCu phases such as CuAl2, due to higher electrical resistance and ceramic nature, increases the electrical resistance of the joint and, on the other hand, the presence of cracks and pores has reduced the flow rate and eventually increased electrical resistance of the samples