ذوب جزیی و انجماد مجدد در منطقه ترمومکانیکی حین جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای آلیاژ az91

هدف از تحقیق حاضر مطالعه رفتار ذوب‌شدگی و انجماد مجدد مذاب، حین جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای آلیاژ az91 است. با وجود آن که جوشکاری همزن اصطکاکی به عنوان یک فرایند حالت جامد مطرح است اما عدم انحلال ترکیبات بین فلزی mg17al12 حین فرایند جوشکاری در این آلیاژ منجر به وقوع ذوب‌شدگی می‌شود. در این تحقیق جوشکاری همزن اصطکاکی نقطه‌ای در سرعت چرخشی 2500 دور بر دقیقه و زمان ماند 5 ثانیه انجام شد. از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی به منظور بررسی‌های ریزساختاری استفاده شد. نتایج نشان داد که شروع ذوب‌شدگی با ذوب شدن یوتکتیک باقی‌مانده، از داخل و لبه‌های بیرونی رسوبات یوتکتیکی اتفاق افتاده است. با حرکت به سمت منطقه همزده‌شده، یک لایه مذاب در امتداد مرز دانه تشکیل شده است. ساختار حاصل از انجماد مجدد به صورت ساختار کامپوزیتی فازα-mg  در زمینه γ-mg17al12 است. همچنین نتایج نشان داد مورفولوژی یوتکتیک حاصل از انجماد مجدد به سرعت سرمایش ارتباط دارد. با افزایش سرعت سرمایش در موقعیت رسوبات یوتکتیکی، مورفولوژی یوتکتیک از حالت دانه‌ای به الیافی تغییر می کند. همچنین مذاب موجود در مرز دانه با مورفولوژی یوتکتیک تفکیک‌شده منجمد می شود. 

liquation and re-solidification in thermo-mechanically affected zone during friction stir spot welding of az91 alloy substrate

the present research aims to study the liquation and re-solidification of liquid during friction stir spot welding of az91 alloy. although friction stir spot welding is a solid-state process, the presence of mg17al12 intermetallic compounds results in liquation during the welding process. in this study, friction stir spot welding was performed with a tool rotational speed of 2500 rev/min and a tool dwell time of 5 seconds. the microstructural assessment was carried out by optical and scanning electron microscopes. the results showed that initiation of liquation from the inner and outer edge of the eutectic precipitates occurred based on the melting of residual eutectic. moving toward stirred zone, a liquid film formed along the grain boundaries. the liquid re-solidified as a composite structure of α-mg/, which α-mg phase dispersed in γ-mg17al12 matrix. also, the results showed that eutectic morphology resulting from re-solidification is related to the cooling rate. eutectic morphology changed from granular to fibrous by increasing the cooling rate. also, the liquid film along the grain boundaries re-solidified as a divorced eutectic.