بررسی فصل مشترک اتصال انفجاری فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321 - آلومینیوم 1050 - آلومینیوم 5083 پس از عملیات حرارتی

در این پژوهش ریزساختار فصل‌مشترک اتصال جوشکاری انفجاری سه لایه فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321- آلومینیوم 1050 - آلومینیوم 5083 با دو فاصله توقف 6 و 6.75 میلی‌متر، قبل و بعد از عملیات‌حرارتی بررسی شد. عملیات‌حرارتی نمونه‌های جوشکاری شده در دماهای c◦250و 350 برای زمان‌های1000، 3000 و 10000 ثانیه، انجام شد. بررسی ریزساختار با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در همه شرایط فصل‌مشترک آلومینیوم 5083- آلومینیوم 1050 به صورت مسطح و با ساختار بدون نقص است. با افزایش فاصله توقف، فصل‌مشترک فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 321- آلومینیوم 1050 از حالت صاف به حالت موجی تبدیل شده و همچنین متوسط ضخامت لایه فصل‌مشترک از 4.95 به 6.7 میکرون افزایش می‌یابد. در حین عملیات حرارتی، ضخامت لایه فصل‌مشترک متناسب با سینتیک نفوذ افزایش می‌یابد و در بیشترین مقدار به 18.56 و 15.02 میکرون به‌ترتیب برای نمونه با فاصله توقف 6.75 و 6 میلی‌متر می‌رسد. برای نمونه با فاصله توقف 6.75 و 6 میلی‌متر مقادیر انرژی محرکه نفوذ به‌ترتیب 46.6 وkj/mol 42.4 و مقادیر ثابت نفوذ به ترتیب 142.2و ms-1 45.3 محاسبه شد.

investigation of the joint interface in explosive welding of austenitic stainless steel 321 - aluminum 1050 - aluminum 5083 after heat treatment

in this study, the microstructure of the joint interface in three-layer explosive welding of austenitic stainless steel 321 - aluminum 1050 - aluminum 5083 was examined before and after heat treatment. the welded samples were subjected to heat treatment at temperatures of 250°c and 350°c for durations of 1000, 3000, and 10000 seconds. microstructural analysis was performed using optical microscopy and scanning electron microscopy. the results revealed that under all conditions, the joint interface of aluminum 5083 - aluminum 1050 exhibited a flat and defect-free structure. with increasing standoff distance, the joint interface of stainless steel 321 - aluminum 1050 transitioned from a smooth to a wavy pattern, and the average layer thickness increased from 4.95 μm to 6.7 μm. during heat treatment, the layer thickness in the joint interface increased proportionally to the diffusion kinetics, reaching maximum values of 18.56 μm and 15.02 μm for samples with standoff distances of 6.75 mm and 6 mm, respectively. the activation energies for diffusion were calculated as 46.6 kj/mol and 42.4 kj/mol, and the diffusion constants were 142.2 ms-1  and 45.3 ms-1 for the same samples.