اتصال آلیاژ آلومینیم 5083 به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل

جوشکاری آلیاژهای آلومینیم به روش های متداول ذوبی منجر به ساختاری درشت دانه، عیوب اجتناب ناپذیر و نرم شدگی شدید در ناحیه جوش می شود. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل تکنیکی از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد که به دلیل داشتن یک شانه اضافه، پتانسیل بالایی برای توسعه کاربردهای روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در صنایع دریایی، هوافضا و خودرو ایجاد کرده است. به منظور ارزیابی امکان اتصال همجنس آلیاژ آلومینیم 5083، ورق هایی به ضخامت 3 میلیمتر از این آلیاژها به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل جوشکاری شدند. اثر متغیرهای مختلف فرآیند نظیر فاصله بین شانه ها، سرعت پیشروی و سرعت چرخش ابزار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اتصال سالم در سرعت پیشروی mm/min 13 و سرعت چرخش ابزار rpm 1350 بدست می آید. نتایج آزمون کشش نشان داد که راندمان اتصال بدست آمده 94.5% است که از راندمان اتصال روش های ذوبی بیشتر و قابل مقایسه با راندمان اتصال با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی معمولی است. ارزیابی میکروسکوپی سطح شکست نمونه های جوشکاری شده نشان داد که برای اتصال های همجنس، مکانیزم شکست غالب، شکست نرم می باشد.

Joining of the 5083 aluminum alloy using the bobbin tool friction stir welding technique

Conventional fusion welding of aluminum alloys results in coarsegrained structure, inevitable defects, and significant softening in the welding region. Friction stir welding with bobbin tool is a technique of friction stir welding method that has a great potential for developing applications of friction stir welding method in marine, aerospace, and automotive industries due to having an extra shoulder. Sheets of 5083 aluminum alloy with a thickness of 3 mm were welded using the bobbin tool friction stir welding method to assess the feasibility of similar joining. The effect of different process variables such as shoulder pinching gap, transverse speed and tool rotation speed was investigated. The results showed that a sound joint is achieved at a transverse speed of 13 mm / min and a tool rotation speed of 1350 rpm. The results of tensile test showed that the obtained joint efficiency is 94.5%, which is higher than the joint efficiency of fusion methods and comparable to the joint efficiency of conventional friction stir welding. Microscopic evaluation of the fracture surface of welded specimens showed that for similar joints, the dominant fracture mechanism is ductile fracture.