ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی جوشکاری اصطکاکی اختلاطی ورق‌های کامپوزیت نورد تجمعی‌شده aa2024/aa5083

در این تحقیق کامپوزیت فوق ریزدانه از آلیاژهای آلومینیم aa2024 و aa5083 توسط فرایند اتصال نورد تجمعی ساخته شد و توسط جوشکاری اصطکاکی اختلاطی به صورت سربه‌‌سر جوشکاری شدند. جوشکاری اصطکاکی اختلاطی بهترین روش اتصال ورق‌های فوق‌ریزدانه است. بررسی‌های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی عبوری از نواحی اختلاط، ترمومکانیکی و ناحیه متاثر از حرارت انجام شد. ساختار تبلورمجددیافته ریز در ناحیه جوشکاری‌شده با اندازه دانه حدود nmم900 مشخص شد. در اثر مکانیزم‌های استحکام‌دهی مرزدانه‌ها، رسوبات نانومتری و استحکام‌دهی محلول جامد، استحکام بالایی در حدود mpaم403 به دست آمد. وجود رسوبات با توزیع همگن در ورق‌های جوشکاری اصطکاکی‌شده باعث انعطاف‌پذیری بالا در حدود %14 نسبت به ورق‌های کامپوزیت ساخته‌شده (% 6.9) گردید. سختی بالای ناحیه اختلاط ناشی از تشکیل دانه‌های هم‌محور جدید و رسوبات ریز و کاهش سختی ناحیه متاثر از حرارت در اثر انحلال رسوبات t-phase و درشت شدن آن‌ها بود.

microstructure evaluation and mechanical properties of friction stir welding of accumulative roll bonded aa2024/aa5083 composite strips

in this research, the ultrafine-grained (ufg) composite of aa2024 and aa5083 aluminum alloys was made by accumulative roll bonding (arb) process and butt-welded by friction stir welding. friction stir welding (fsw) is the best method for the joining of ufg strips. microstructural investigations were performed by optical microscope and transmission electron microscope in the stir zone (sz), thermo-mechanically affected zone (tmaz) and heat affected zone (haz). the fine recrystallized structure with a grain size of about 900 nm was determined in the weldment. due to the strengthening mechanisms of grain boundaries, nano-meter size precipitates and solid solution strengthening, the high strength of about 403 mpa was achieved. the presence of precipitates with homogeneous distribution in fswed strips caused a high ductility of about 14% compared to the fabricated composite strips (6.9%). the high hardness of the sz was caused by the formation of new equiaxed grains and fine precipitates, and also the decrease in the hardness of the haz was due to the dissolution and coarsening of t-phase precipitates.