بررسی ریزساختار، سختی و لایه‌های بین‌فلزی در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم 6065 و مس

Abstract

در این پژوهش، تغییرات متالورژیکی اتصال لب روی هم غیر همجنس فلز مس و آلیاژ آلومینیوم 6065 با استفاده از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خواص متالورژیکی اتصال از میکروسکوپ نوری، آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، ‌پراش انرژی اشعه ایکس (EDS) و آزمون ریزسختی سنج ویکرز استفاده شد. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد به دلیل تماس مسقیم آلومینیوم با شانه ایزار، تغییرات اندازه ریز ساختار فلز آلومینوم 6065 نسبت به فلز مس بیشتر بود. با افزایش سرعت دورانی ابزار و بیشتر شدن گرمای حاصل از اصطکاک، اندازه ریزساختار هر دو فلزپایه آلومینوم 6065 و مس کوچکتر شد و با افزایش سرعت خطی، و افزایش نرخ خنک شوندگی محل اتصال اندازه آنها بزرگتر شد. نتایج حاصل نشان داد که در منطقه اغتشاش، ساختارهای لایه ای در مرز دو فلز شکل گرفت که با افزایش دمای ورودی به محل اتصال ابعاد ساختارهای لایه ای شکل گرفته نازکتر و طول آنها طویل تر می‌شود. امتزاج بین دو فلز پایه در سرعت دورانی بالا و سرعت خطی پایین ابزار سبب شد تا ترکیبات بین فلزی CuAl2 و Cu9Al4 در مرز بین دو فلز شکل بگیرد. به دلیل تغییرات ریزساختاری محل اتصال و نیز شکل‌گیری لایه‌های بین‌فلزی، سختی محل اتصال از قسمت های دیگر اتصال بیشتر بود. بیشترین سختی محل اتصال بر اساس ریزسختی ویکرز 111 بود که در سرعت دورانی 1130 دور در دقیقه و سرعت خطی 24 میلیمتر بر دقیقه تولید شد.