ارزیابی استفاده از ابزار دوکی شکل شناور برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دوطرفه آلومینیم

Abstract

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، جایگزین مناسب روش جوشکاری با قوس – الکترود فلزی با گاز محافظ برای اتصال آلیاژهای آلومینیم در صنایع هوافضا و کشتی سازی است. اخیرا تکنیک جدیدی از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با عنوان جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با ابزار دوکی شکل شناور معرفی شده است که اجرای این فرآیند را با نیروی عمودی تقریبا صفر ممکن می‌سازد. از دیگر مزایای این تکنیک، می‌توان به جوشکاری دو طرفه همزمان و تقارن ناحیه اغتشاش در امتداد ضخامت اشاره کرد. تمرکز اصلی این مقاله بر استفاده از تکنولوژی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دوطرفه با ابزار دوکی شکل شناور برای اتصال آلومینیم خالص تجاری است. ابزار مورد استفاده در این فرآیند از جنس فولاد گرم کار با سختی HRC 52 است که دارای دو شانه و یک پین استوانه‌ای رزوه‌دار است. پس از اجرای فرآیند جوشکاری، به منظور ارزیابی کیفیت اتصال آزمون‌های غیرمخرب بازرسی چشمی و رادیوگرافی و همچنین آزمون‌های مخرب کشش، خمش، سختی سنجی و متالوگرافی بر روی نمونه جوشکاری شده انجام شد. آزمون‌های غیرمخرب بی عیب بودن نمونه جوشکاری شده با پارامترهای بهینه را تایید کردند. نتایج آزمون کشش نشان داد که راندمان اتصال بسیار چشمگیر و در حدود 80 % بدست آمده است. علاوه بر استحکام کششی مطلوب، کرنش شکست نمونه جوشکاری شده در مقایسه با کرنش شکست فلز پایه رشد 80 % داشته است. لذا، توسعه و بهره‌برداری از این روش امکان رشد پتانسیل برای گسترش روشی ارزان قیمت، تکنیکی حالت جامد و قابل اعتماد، و امکان‌پذیری طراحی تجهیزاتی ارزان برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی به صورت متحرک را فراهم می‌آورد.