مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر استفاده از نانو ذرات آلومینا بر ریز ساختار و خواص مکانیکی حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پیوسته چند پاسه آلومینیوم 2024- 6T

نویسندگان
1 دانشجوی دانشگاه تهران
2 دانشیار دانشگاه تهران
3 استادیار دانشگاه تهران
4 دانشگاه صنعتی سهند
5 دانشگاه تهران
چکیده
هدف از این تحقیق بررسی اثر تعداد پاس بر روی خواص مکانیکی و ریزساختار جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پیوسته لب به لب آلومینیوم 2024 با افزودن ذرات نانو آلومینا در درز جوشکاری است. ترکیبی از سرعت دورانی و سرعت پیشروی بر روی نمونه ها اعمال شده است. نمونه بهینه با توجه به عدم وجود عیوب ظاهری و متالورژیکی در ریز ساختار و با توجه به بیشترین استحکام کششی نهایی انتخاب شد و ریز ساختارهای حاصل با استفاده از میکروسکوپ نوری و سطح شکست نمونه ورق خام و نمونه بهینه حکاکی شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل بیانگر آن است که در جوشکاری با سرعت دورانی 1400 دور بر دقیقه و پیشروی 16 میلی متر بر دقیقه در دو پاس جوشکاری پیوسته استحکام کششی نهایی نسبت به نمونه عاری از ذرات تقویتی نانو آلومینا بهبود یافته ولی با افزایش تعداد پاس جوشکاری استحکام کششی نهایی کمتر از استحکام نمونه بدون پودر شد. میانگین سختی در ناحیه هم‌خورده جوش در نمونه جوشکاری شده با پودر نسبت به نمونه جوشکاری شده بدون پودر افزایش یافت ولی افزایش تعداد پاس جوشکاری تاثیر چشمگیری بر افزایش میانگین سختی در ناحیه هم‌خورده نداشت. اندازه دانه نیز تا پاس دوم جوشکاری کاهش یافت و پس از آن با افزایش تعداد پاس جوشکاری در اندازه دانه تغییر چشمگیری مشاهده نشده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation on the effects of using Nano-size Al2O3 powder on the mechanical and microstructural in the multi-passes continuous friction stir welding of the 2024-T6

نویسندگان English

Mohammad Nazari 1
Mohammad Kazem Besharati Givi 2
Mohammad Reza Farahani 3
Javad Mollaei Milani 4
Hassan Mohammad Zadeh 5
چکیده English

The main aim of this experiment is to investigate the effects of Nano-size Al2O3 on the mechanical properties and microstructure of multi-passes friction stir welding of Al 2024 lap joint. Nano particles were added into the joint line. A combination of rotational speed and travelling speeds were performed. Optical microscopy and scanning electron microscope were used to investigate the microstructure and fracture surface of samples respectively. Optimum condition (sample) was selected due to highest ultimate tensile strength (UTS). It was seen that sample which included Nano particles and fabricated by 1400 rev/min rotational speed and 16 mm/min travelling speed in second pass of continues welding had improvement in UTS in comparison to one pass welded sample of particle free and after that increasing the number of passes reduce the UTS. The average micro hardness of the sample which was particle rich were increased in comparison to particle free sample in nugget zone. Increasing the number of passes was not effect average micro hardness in nugget zone significantly. Grain sizes were reduced by 2 passes welding and after that no significant reduction has been seen.

کلیدواژه‌ها English

Friction Stir Welding
Ultimate tensile strength
Micro-hardness
Nano-size Al2O3
Grain size