مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل تجربی اثر عملیات حرارتی و میزان تغییر شکل بر نحوه اتصال فولاد- آلومینیم در فرآیند اتصال چرخشی سرد

نویسندگان
1 دانشیار پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران دانشکده مهندسی مکانیک
2 دانشگاه تهران
چکیده
اتصال چرخشی سرد فرآیندی جدید جهت تولید لوله‌های کامپوزیتی لایه‌ای می‌باشد که بر مبنای فرآیند فلوفرمینگ ابداع شده است. استحکام اتصال در این فرایند به ضخامت اولیه ورق، مقدار تغییر شکل، دمای اتصال، استحکام ورق‌های اولیه، عملیات حرارتی پس از اتصال و پارامتر های تولید مانند نرخ پیشروی، سرعت دوران اسپیندل بستگی دارد. در کار حاضر بررسی تاثیر میزان کاهش ضخامت، دمای عملیات حرارتی و زمان عملیات حرارتی بر استحکام اتصال چرخشی فولاد و آلومینیم انجام شده است. استحکام اتصال ایجاد شده از طریق فرآیند اتصال چرخشی با استفاده از آزمون پوست‌کنی یا لایه کنی 180درجه اندازه‌گیری و بررسی‌های ساختاری نیز با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شده است. از بین پارامترهای بررسی شده، دمای عملیات حرارتی و به دنبال آن درصد کاهش ضخامت بیشترین تاثیر را بر روی استحکام اتصال دارند و تاثیر زمان عملیات حرارتی با توجه به محدوده سطوح انتخابی در این مطالعه نسبت به دو عامل دیگر ناچیز است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش دمای عملیات حرارتی تا حد معینی در اثر نفوذ اتم های فلزات در شبکه های یکدیگر منجر به افزایش استحکام اتصال می‌شود، اما افزایش بعد از آن باعث کاهش استحکام اتصال می‌شود . همچنین مطالعات نشان داد که بهترین شرایط 55 درصد کاهش ضخامت، دمای عملیات حرارتی 475 درجه سانتی‌گراد و زمان عملیات حرارتی 120 دقیقه است که در این شرایط استحکام اتصال نمونه به استحکام تسلیم فلز پایه می‌رسد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental investigation of heat treatment and deformation rate effects on aluminum-steel bonding in cold spin-bonding process

نویسندگان English

Abolfazl Masomi 1
Siavash Ail Babaei 2
چکیده English

Cold spin bonding is a new invented method for producing layered composite tubes based on flow-forming process. Bonding strength in this process is dependent to parameters such as initial thickness, rate of deformation, bonding temperature, initial strength, heat treatment temperature, duration of heat treatment and also production parameters like feed rate and spindle RPM. In the present work, effect of rate on thickness reduction, heat treatment temperature and duration of heat treatment on bonding strength of steel and aluminum have been studied. The strength of bonding which produced by cold spin bonding has been measured by peel test and structure investigation has been done by scanning electron microscopy. Among the parameters, heat treatment temperature and after that thickness reduction rate have the most effects on bonding strength and heat treatment duration has less effect in comparison. The results show that the increase of heat treatment temperature up to a certain level increase bonding strength, but above that level the strength will decrease. . This study also has shown that the best condition occur in %50 thickness reduction, heat treatment temperature of 475 degree and 120 minutes of heat treatment in which bonding strength reaches to yield strength of base metal.

کلیدواژه‌ها English

Cold Spin Bonding
Heat Treatment
Thickness Reduction Rate Styles