بررسی اثر پارامتر های جوشکاری فراصوتی براستحکام شکست اتصالات غیرمشابه آلومینیوم 1050 و 3105 بابهره گیری از روش آکوستیک امیشن

چکیده:درفرایند تولید واستفاده از صنعت جوشکاری درفلزات مشابه وغیر مشابه احتمال رخ دادن پدیده ترک و شکست در اثر تنش ها و بارگذاری های مختلف در نقطه اتصال داده شده وجود دارد، که این پدیده ها می تواند نقاط ضعفی در اتصال سازه های جوشکاری شده باشد و منجر به کاهش ایمنی و کارایی در سازه مورد نظر در گذر زمان هم چنین باعث ایجاد خطر برای سلامت سازه و حوادث جدی و غیر قابل جبران حاصل از آن می شود. بنابراین بررسی مکانیزم های خرابی از جمله شکست و ترک خوردگی و رشد آن در اتصالات جوشکاری شده اهمیت زیادی دارد، که از روش های مورد نظر بهره گیری از آزمایش غیرمخرب نشرآوایی می باشد. در این پژوهش، اتصال توسط جوشکاری فراصوتی با فرکانس 20 کیلوهرتز و پارامتر متغیر انرژی با مقادیر 150،100،200و250 ژول، میان نمونه های ساخته شده طبق استاندارastme8m میان دو فلز غیرمشابه آلومینیوم 3105 و 1050با ضخامت های5/0و1 میلی متر صورت گرفت و پارامترهای دستگاه جوشکاری نظیر انرژی، زمان نگهداری شیپوره، توان مبدل و فشار اعمالی درمحل نقطه جوش جهت رسیدن به بهترین استحکام بررسی شد. مقاومت کششی، انرژی کرنشی و میزان نفوذ پذیری عناصر درسطح اتصال نمونه ها توسط دستگاه کشش تعیین و داده های نشر آوایی نظیر انرژی، دامنه، شمارش و زمان توسط حسگر های دستگاه نشرآوایی در حین کشش ثبت شدند و بیشترین حد تحمل نیرو برابر با 1530نیوتن و مربوط به نمونه ای با انرژی جوشکاری 250ژول و توان2980وات و زمان 1/0ثانیه و کمترین حد تحمل نیرو نیز برابر 950 نیوتن بود که مربوط به نمونه ای با انرژی جوشکاری 100ژول، توان 1500 وات و در زمان 075/0 ثانیه صورت گرفت. مقادیر عددی انرژی کرنشی در4 نمونه جوشکاری شده به ترتیب برابر با 517، 970، 1696و 2482در واحد ژول بود، که بیشترین مقدار انرژی کرنشی برای نمونه با 250ژول انرژی جوشکاری شده بود.

experimental evaluation of ultrasonic welding parameters on the fracture strength of al1050 and al3105 using the acoustic emission method

in the production process and use of the welding industry in similar and dissimilar metals، there is a possibility of cracking and failure phenomena occurring under different stresses and loads at certain points، which can be weak points in the connection of welded structures. this leads to a decrease in safety and efficiency in the structure over time، and also creates a risk to the health of the structure and serious and irreparable accidents from it. therefore، it is very important to investigate the failure mechanisms، including fracture and cracking and their growth in welded joints، which is one of the methods to be used for non-destructive testing of acoustic emission. in this study، ultrasonic welding was used to weld two dissimilar metals، 3105 and 1050 aluminum، with thicknesses of 0.5 and 1 mm، between samples manufactured according to astm e8m standards using ultrasonic welding at a frequency of 20 khz and variable energy parameters of 150، 100، 200، and 250 joules. the parameters of the welding machine such as energy، horn holding time، converter power and applied pressure at the welding point were investigated to achieve the best strength. the tensile strength، strain energy and permeability of the elements at the joint surface of the samples were determined by the tensile machine and acoustic emission data such as energy، amplitude، count and time were recorded by the sensors of the acoustic emission machine during the tensile process. the maximum force tolerance was (1530) n ، corresponding to a sample with a welding energy of (250) joules، a power of (2980) watts، and a time of (0.1) seconds. the minimum force tolerance was (950) n ، corresponding to a sample with a welding energy of (100) joules، a power of (1500) watts، and a time of (0.075) seconds. the strain energy capacity of the four welded samples was 517، 970، 1696، and 2482 in joules، respectively، with the highest strain energy value for the sample welded with 250 joules of energy.