تاثیر تغییرشکل پلاستیک ناشی از نورد بر خواص مکانیکی اتصالات غیرمشابه al/cu تولید شده به روش جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی

در این پژوهش، ابتدا جوشکاری آلومینیوم به مس با استفاده از فرآیند جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی انجام شد و سپس خواص مکانیکی حاصل از تغییرشکل پلاستیک ناشی از نورد، با درصد کاهش در ضخامت‌های 30 و 60 بررسی و با نمونه جوشکاری شده بدون نورد مقایسه شد. نتایج آزمون کشش نشان داد که استحکام کششی نهایی نمونه‌ها به ترتیب برای نمونه جوشکاری شده بدون نورد، mpa 99، 30 درصد کاهش در ضخامت، mpa 143 و 60 درصد کاهش در ضخامت، mpa 132 بوده و در نمونه جوشکاری شده بدون نورد، شکست از زمینه آلومینیومی رخ داده است ولی در حالت نورد شده با 30 و 60 درصد کاهش در ضخامت، شکست دقیقاً از مرز جوش بوده است. بررسی‌های ریزساختاری منطقه جوش و سطح شکست نمونه‌ها نشان داد که ترکیبات بین‌فلزی al4cu9 و al3cu که از شایع ترین ترکیبات بین فلزی دراین نوع اتصالات غیر مشابه است، در این نواحی به‌وجود آمده است. به وجود آمدن این نوع ترکیبات در مرز جوش، یکی از عوامل مهم شکست از مرز اتصال در نمونه‌های جوشکاری و نورد شده است. نتایج سختی سنجی نیز وجود این ترکیبات بین‌فلزی را اثبات کرد. با افزایش درصد کاهش در ضخامت نورد از 30 به 60، استحکام جوش با افزایش میکروترک‌ها، ناشی از همین ترکیبات بین فلزی، کاهش یافته است. در نهایت می‌توان گفت با انتخاب بهینه درصد کاهش در ضخامت در فرآیند نورد (30 درصد)، می توان استحکام کششی نهایی نمونه های غیر مشابه al/cu جوشکاری شده به روش اصطکاکی-اغتشاشی را به میزان قابل توجه(حدود 43 %) افزایش داد.

The effect of plastic deformation induced rolling on the mechanical properties of dissimilar Al/Cu joints produced by friction stir welding

In this study, aluminumtocopper welding was performed by friction stir welding (FSW) process and then the mechanical properties of the joints were evaluated and compared with the ones rolled to reductions of 30 and 60 percent. Tensile strengths (UTS) of the joints were 99 MPa, 143 MPa, and 132 MPa, for the initial weld, 30% rolling reduction, and 60% rolling reduction, respectively and in the nonrolled weld specimen, fracture occurred from the aluminum base material but in rolled welds, the fracture occurred precisely from the weld interface. Microstructural studies of the weld region and fracture surface of the specimens showed that the Al4Cu9 and Al3Cu intermetallic compounds, which are the most common intermetallic compounds in this type of dissimilar joining, formed in these areas. The presence of these compounds at the weld interface and propagation cracking during rolling has been one of the important factors in the failure of the weld interface in the rolled specimens. Results of the hardness test also confirmed the existence of these intermetallic compounds. By increasing the percentage of rolling reduction from 30% to 60%, the welding strength decreased due to the increase in the number of microcracks of the intermetallic compounds. Finally, it can be said that by choosing the optimal percentage reduction in the rolling process (30%), can be significantly increased (about 43%). the ultimate tensile strength of dissimilar Al/Cu joints produced by friction stir welding (FSW).