مجله علمی-پژوهشی علوم و فناوری جوشکاری ایران

اتصال ورق‌های آلومینیومی غیرهمنام به دلیل تفاوت در خواص فیزیکی، مکانیکی و متالورژیکی، از موضوعات مهم در بهینه‌سازی اتصالات صنعتی به شمار می‌رود. در این پژوهش، رفتار مکانیکی و تغییرات ریزساختاری اتصالات دوجنسی حاصل از آلیاژهای AA5052 و AA3105 که به دو روش جوشکاری تیگ (TIG) و اصطکاکی-اغتشاشی (FSW)به یکدیگر متصل شده‌اند، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. ابتدا آزمون های اولیه جهت بهینه سازی پارامترهای فرایند جوشکاری اصطکاکی-اغتشاشی و جوشکاری تیگ و همچنین انتخاب مناسب سطوح پارامترهای فرایندی انجام شد. بررسی نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که در نمونه‌های جوشکاری‌شده به روش FSW شکست عمدتاً در ناحیه جوش رخ داده است، اما در نمونه‌های جوشکاری‌شده به روش  تیگ شکست در فلز پایه اتفاق افتاده است. نتایج تست های کشش نشان داد نمونه‌  AA5052 بالاترین استحکام کششی (۲۷۳ مگاپاسکال) و بالاترین درصد ازدیاد طول (%۲۰) را داراست، و نمونه جوشکاری شده آلیاژها به روش اصطکاکی-اغتشاشی(F 3-5) با داشتن استحکام 89 مگاپاسکال و %6 ازدیاد طول عملکرد ضعیف تری نسبت به نمونه جوشکاری شده آلیاژها به روش تیگ (T 3-5) از خود نشان داده است و در ناحیه جوش شکست خورده‌اند. نتایج آزمون ریزسختی نشان داد نمونه‌ جوشکاری شده به روش TIG به دلیل استفاده از فیلر 5356 ER دارای سختی بالاتری در ناحیه جوش نسبت به روش FSW است. نهایتاً با تحلیل و مقایسه نتایج بدست آمده از آزمون های مربوط به خواص مکانیکی به‌دست‌آمده از هر دو روش، مشخص گردید که روش TIG در اتصال برخی از آلیاژها عملکرد بهتری نسبت به FSW از خود نشان می‌دهد.

این پژوهش به ارزیابی تطبیقی فرایندهای جوشکاری SMAW و GMAW بر اتصالات پره به شفت همزن‌های صنعتی از جنس فولاد St37 مورد استفاده در محیط‌های سربی می‌پردازد. به‌منظور بهبود عملکرد اتصال، اثر فرایند جوشکاری و اصلاح هندسه اتصال بر ریزساختار و خواص مکانیکی نواحی جوش بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از فرایند GMAW پهنای متوسط ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) را از 1532 به 871 میکرومتر کاهش داد که معادل 43/1 درصد کاهش نسبت به SMAW است. همچنین استحکام کششی نهایی اتصال از 376 مگاپاسکال در نمونه SMAW به 400 مگاپاسکال در نمونه GMAW افزایش یافت که بهبود 6/4 درصدی را نشان می‌دهد. نتایج آزمون میکروسختی نیز افزایش میانگین سختی HAZ از 145 بهHVم160 را نشان داد که معادل 10/3 درصد افزایش سختی است. بررسی‌های ریزساختاری تفاوت محسوسی در ویژگی‌های ناحیه جوش و HAZ دو فرایند آشکار کرد. نتایج نشان می‌دهد انتخاب فرایند GMAW همراه با اصلاح هندسه اتصال می‌تواند موجب بهبود خواص مکانیکی و افزایش قابلیت اطمینان اتصالات پره به شفت در همزن‌های صنعتی شود.