بررسی ارتباط خواص مکانیکی و فصل مشترک در جوشکاری غیر مشابه آلومینیم و منیزیم به روش اصطکاکی همزنی

Abstract

چکیده با افزایش کاربرد فلزات سبک منیزیم و آلومینیم در صنایع حمل و نقل، اتصال آن ها به یکدیگر، به یکی از چالش های محققین و مهندسین تبدیل شده است. هدف از این تحقیق، بررسی ارتباط خواص مکانیکی اتصالات جوشکاری اصطکاکی همزنی آلومینیم و منیزیم با خواص فصل مشترک آن‌ها در طرح اتصال لبه روی هم است. به همین منظور، اتصال آلومینیم و منیزیم در حالات مختلف قرارگیری آلومینیم-رو یا منیزیم -رو و همچنین پیشرو یا پسرو بودن لبه اتصال انجام شد. بررسی‌های میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی و همچنین آزمون‌های ریز سختی سنجی و آزمون کشش-برش بر روی اتصالات انجام گرفت. نتایج نشان داد در فصل مشترک اتصالات منیزیم-رو، لایه های با ضخامت تقریبی 10 میکرون از ترکیبات بین فلزی ایجاد می‌شود در صورتی که در اتصالات آلومینیم-رو، ساختار با ترکیبات بین فلزی با ضخامت تقریبی 1 میلیمتر و با ساختار انجمادی ایجاد می‌گردد. نتایج نشان داد با قرار دادن ورق منیزیم به عنوان ورق رویی می‌توان استحکام اتصال را افزایش داد. تغییرات سختی در فصل مشترک اتصالات منیزیم-رو نوسان بیشتری نسبت به اتصالات آلومینیم-رو از خود نشان داد. بررسی‌های ریزساختاری نیز حاکی از آن بود که در اتصالات منیزیم-رو، مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی براساس نفوذ در حالت جامد است در صورتی که در اتصالات آلومینیم-رو، علاوه بر نفوذ در حالت جامد، تشکیل مذاب یوتکتیک و انجماد نیز بر مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی اثرگذار است.