تاثیر پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال های غیرمشابه آلیاژهای آلومینیم Aa6061 و Aa2024

در این پژوهش در راستای رفع مشکلات روش های جوشکاری ذوبی و افزایش استحکام، اتصال ورق های آلیاژهای آلومینیم 6061 و 2024 با استفاده از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی انجام شد و بهینه پارامترهای ممکن برای اتصال این دو آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. سرعت های متفاوت چرخش ابزار 565، 950،rpm 1500 برای اتصال این دو آلیاژ انتخاب شد. برای هر سرعت چرخش ابزار دو متغیر سرعت پیشروی، دو متغیر عمق فروروی و دو متغیر زاویه ابزار در نظر گرفته شد. آنالیز خواص مکانیکی اتصال های جوشکاری شده توسط بازرسی چشمی جوش و آزمون های کشش و میکروسختی صورت گرفت. ریزساختار منطقه جوش توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی مورد پایش قرار گرفت. نسبت قطر شانه به قطر پین از فاکتورهای مهم و کاربردی ابزار جوشکاری است و قطر شانه 3 برابر قطر پین انتخاب شد. در این پژوهش آلیاژ 2024 به عنوان آلیاژ سخت تر در سمت پیشرونده قرار گرفت. در نهایت استحکام کششی و سختی سنجی نمونه بهینه mpa300 و hv85 بدست آمد و رفتار سختی و استحکام کششی منطقه haz در سمت آلیاژ 6061 نسبت به بقیه مناطق پایین تر ارزیابی شد.

Effect of friction stir welding parameters on the microstructure and mechanical properties of dissimilar AA2024AA6061 joints

In the present study, to resolve the problems in fusion welding methods as well as to increase the strength, FSW method was used to join aluminum alloy sheets 6061 and 2024. Moreover, optimal parameters for joining of these two alloys were also taken into consideration. Various tool rotation speeds of 565, 950 and 1500 rpm were selected. For each tool rotation speed, two traverse speed variables, two penetration depth variables, and two tool angle variables were specified. The analysis of mechanical properties of welded samples was conducted through tensile and microhardness tests. Furthermore, microstructure of welding zone was investigated using optical and electron microscopes. The ratio of shoulder diameter to pin diameter is among the most significant and practical factors for welding tools. So, a shoulder diameter three times larger than that of pin diameter was selected. In the present study, alloy 2024 was placed at the precursor as the harder alloy. Tensile strength and indentation hardness of optimal specimen 300 MPa and 85 HV were achieved. Moreover, hardness behavior and tensile strength of heataffected zone (HAZ) was evaluated to be lower in alloy 6061 compared to other zones.