بررسی ریزساختاری و مکانیکی اتصال آلیاژ آلومینیوم 6061 با دستگاه توان بالای جوشکاری پرتو لیزر CO2

Abstract

یکی از روش‌های نوظهور در اتصال‌دهی فلزات مختلف استفاده از روش جوشکاری پرتوی لیزر در صنایع مختلفی نظیر حمل‌ونقل، هوافضا، ساخت رادار و دریایی بوده که باعث کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش آلودگی محیط‌ زیست خواهد شد. در این پژوهش به بررسی و مقایسه ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات مشابه و هم‌جنس آلومینیوم آلیاژ ۶۰۶۱ با ضخامت ۲میلی‌متر با دستگاه جوشکاری پرتوی لیزر با توان بالای ۵۰۰۰وات پرداخته‌ شده است. موارد مورد بررسی شامل اثر پارامترهای جوش لیزر مانند توان، فرکانس و سرعت جوش بر خواص ریزساختاری و مکانیکی است. نتایج بررسی ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و روبشی نشان می‌دهد که در فرآیند به دلیل حرارت ورودی بالاتر و در نتیجه نرخ سردشدن کمتر می‌توان مشاهده کرد که ریزساختار جوش از فلز پایه تا مرکز ناحیه جوش از دندریتی ستونی تا ناحیه دندریتی موازی تغییر کرده و نهایتاً به ناحیه دندریتی هم‌محور رسیده است. آنالیز اسپکتروسکوپی اشعه ایکس انرژی متفرق (EDS) نشان داد که تغییر قابل توجهی در ترکیب شیمیایی به وجود نیامده است. بررسی خواص مکانیکی با استفاده از سختی‌سنجی و آزمون کشش نشان داد که سختی کمتری در منطقه هم‌جوشی نسبت به سایر نواحی فلز پایه وجود دارد و نمونه‌های کشش از ناحیه جوش شکستند. همچنین استحکام کششی نمونه جوش بهینه تقریباً برابر نیمی از استحکام کششی فلز پایه است.