مهندس هادی تهرانی مقدم، دکتر اکبر حیدرزاده، دکتر مصطفی آقازاده قمی، دکتر حمیدرضا جعفریان،
دوره ۹، شماره ۲ - ( مقالات آماده انتشار ۱۴۰۴ )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد آستنیتی Fe-۲۴Ni-۴Cr مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ورق با ضخامت ۱ میلیمتر با سرعت پیشروی ۱۰۰ میلیمتر بر دقیقه و سرعت چرخش ابزار ۴۵۰ دور بر دقیقه با ابزاری از جنس WC-۵%Co تحت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفت. تحلیل‌های پراش الکترونهای برگشتی (EBSD) نشان داد که این فرایند موجب کاهش اندازه دانه و افزایش مرزهای بزرگ زاویه در ناحیه همزده شده است که به دلیل وقوع تبلور مجدد دینامیکی طی فرایند جوشکاری می‌باشد. نقشه‌های فازی نشان دادند که درصد فاز BCC در ناحیه همزده نسبت به فلز پایه افزایش یافته و با توجه به نرخ کرنش بالا و حضور عناصر پایدارکننده، این فاز عمدتاً مارتنزیت حاصل از استحاله تحت کرنش است. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که استحکام کششی ناحیه همزده (۴۵۰ مگاپاسکال) نسبت به فلز پایه (۳۵۰ مگاپاسکال) به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. همچنین، تنش تسلیم ناحیه همزده (۳۸۸ مگاپاسکال) نسبت به فلز پایه (۱۴۵ مگاپاسکال) بهبود چشمگیری داشته که این امر را می‌توان به کاهش اندازه دانه، افزایش مرزهای بزرگ زاویه، افزایش چگالی نابجایی و تشکیل مارتنزیت نسبت داد. با این حال، انعطاف‌پذیری ناحیه همزده کاهش یافت که ناشی از افزایش تمرکز تنش و چگالی نابجایی در این ناحیه است. این نتایج نشان می‌دهد که جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می‌تواند یک روش مؤثر برای بهبود استحکام و سختی فولادهای آستنیتی باشد، اما نیازمند کنترل شرایط فرآیندی جهت جلوگیری از کاهش چقرمگی و انعطاف‌پذیری است.
اکبر حیدرزاده، رسول خواجه، موسی ساجد،
دوره ۱۰، شماره ۲ - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران ۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر پودر نیکل به عنوان لایه واسط و عمق نفوذ ابزار بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصالات لب‌روی‌هم ورق آلومینیم ۱۰۵۰ (ورق فوقانی) و مس خالص (ورق تحتانی) هر دو به ضخامت ۲ میلیمتر بررسی شده است. جهت اضافه نمودن پودر نیکل از یک شیار تراشیده شده به عرض و عمق ۱ میلیمتر در کف ورق آلومینیم استفاده گردید. جوشکاری همزن اصطکاکی لب‌روی‌هم با استفاده از ابزار فولاد گرم‌کار با قطر شانه، قطر و ارتفاع پین به ترتیب برابر با ۱۶، ۴ و ۱/۲ میلیمتر، سرعت چرخش ابزار ۹۵۰ دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ابزار ۸۵ میلیمتر بر دقیقه، زاویه ابزار ۲ درجه و عمق نفوذ ابزار متفاوت برابر با صفر، ۰۵/۰ و ۱/۰ میلیمتر انجام شد. نتایج نشان داد که در نمونه‌ای با عمق نفوذ صفر، به دلیل عدم تولید حرارت کافی و تغییرشکل پلاستیک مناسب و متعاقب آن ایجاد عیوبی مانند نقص‌های تونلی اتفاق افتاد. با افزایش عمق نفوذ ابزار به ۰۵/۰ میلیمتر، ترکیبات بین‌فلزی Al۳Ni۲، Al۷Cu۴Ni و Cu۳,۸Ni به صورت یکنواخت و نازک در ناحیه فصل مشترک تشکیل شده و منجر به بهبود کیفیت اتصال و افزایش استحکام کششی تا ۲/۱۸۵ مگاپاسکال و کرنش شکست ۷/۸ درصد شد. در نمونه‌ای با عمق نفوذ ۱/۰ میلیمتر، ترکیبات بین‌فلزی ضخیم‌تر تشکیل شدند که با وجود افزایش سختی موضعی، منجر به کاهش استحکام کششی و کرنش شکست به ترتیب به ۶/۱۳۶ مگاپاسکال و ۷/۶ درصد گردید. این مطالعه نشان می‌دهد که در شرایط تهیه نمونه‌های جوشکاری در تحقیق حاضر، عمق نفوذ ۰۵/۰ میلیمتر بهینه‌ترین شرایط را برای جوشکاری همزن اصطکاکی لب روی هم آلومینیم-مس در حضور پودر نیکل فراهم می‌کند.
