تاثیر سرعت پیشروی ابزار بر خواص اتصال آلومینیم به فولاد توسط جوشکاری اصطکاکی همزدنی

هدف از پژوهش حاضر، ایجاد اتصال غیر هم جنس آلومینیم al6061 به فولاد st52 توسط فرایند جوشکاری اصطکاکی همزدنی و همچنین بررسی اثر سرعت پیشروی ابزار بر درشت ساختار و خواص مکانیکی اتصال حاصل است. با توجه به اینکه جوشکاری آلومینیم به فولاد توسط روش های ذوبی به دلیل تشکیل ترکیبات بین فلزی بسیار مشکل است از این رو با استفاده از جوشکاری اصطکاکی همزدنی سعی بر آن است که با تعیین و انتخاب پارامتر های بهینه، بتوان به اتصالی با ریزساختار و خواص مکانیکی مطلوب دست یافت. این تحقیق در سه سرعت پیشروی 16، 40 و 85 میلی متر بر دقیقه انجام شد. با توجه به نتایج آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس مشخص شد که لایۀ تشکیل شده در درز اتصال عمدتاً ترکیب بین فلزی است. در سه سرعت پیشروی بالاترین استحکام کششی نهایی در سرعتmm/min 85 به مقدارmpa 200 بدست آمد. با توجه به منحنی تنش کرنش، شکست در دو سرعت 16 و 40 میلی متر بر دقیقه به صورت ترد بوده و در سرعت 85 میلی متر بر دقیقه شکست نرم است. با استفاده از آزمون ریزسختی سنجی، بیشترین سختی در منطقۀ اختلاط آلومینیم hv 75 و در سمت فولاد به فاصله mm 0.2 از درز اتصال hv 315 بدست آمد، که بالاتر از فلزهای پایه (فلز پایۀ آلومینیم به طور میانگین hv 53 و فلز پایۀ فولاد به طور میانگین hv245) است.

The effect of tool transverse speed on the properties of aluminumsteel dissimilar joint by friction stir welding

This present study aimed to create an Al6061St52 dissimilar joint and investigate the effect of the transverse speed by the friction stir welding process. Welding aluminum to steel is rugged by fusion methods because of the formation of brittle intermetallic compounds (IMCs). Therefore, to designate optimal parameters, acceptable IMC thickness, and mechanical properties determined. This research carried out different three transverse speeds of 16, 40 and 85 mm/min (with a constant pin offset of 0.2 mm). Geometry of toolchr('39')s pin radius and height is 4mm and 1.8mm, respectively. In the transverse speed parameter, the highest ultimate tensile strength (UTS) of 200 MPa was obtained at 85 mm/min. According to the Energy Dispersive Xray Spectroscopy results, an IMC layer formed in the joint interface. The heat input rate was calculated to designate the optimal parameters. In tensile specimens, fracture mainly occurred in the joints and within the aluminum stir zone due to the combination of thick IMC layer and steel fragments, respectively. The microhardness measurement results showed that at (85 mm/min) the hardness values were HV 75 in the aluminum stir zone and HV 315 in the AS vicinity of the interface region. This hardness value is much higher than the base metals (Aluminum base metal is an average of HV 53 and an average steel base metal of HV 245).