تاثير افزودن نيتروژن به گاز محافظ آرگون در فرايند جوشكاري GMAW بر خواص فيزيكي و مكانيكي جوش آلياژ آلومينيوم 5083

Effects of Nitrogen Gas Addition to Argon Shield Gas in GMAWelding on Mechanical and Structural Properties of 5083H321 Aluminum Alloy

خواص منحصر به فرد آلومينيوم امروزه اين فلز را به يكي از پركاربردترين فلزات صنعتي در دنيا تبديل كرده است. جوشكاري آلومينيوم بر خلاف جوشكاري فولاد، به لحاظ خواص ترموفيزيكي آلومينيوم بسيار پيچيده تر است. از اين رو براي دست يابي به كيفيت بالاتر جوش، كنترل شديد فرآيند ضروري است. در اين تحقيق نمونه هايي از جنس آلياژ آلومينيوم 5083 تهيه شد و با افزودن مقادير مختلف نيتروژن به گاز آرگون، عمليات جوشكاري به روش DP-GMAW تحت اين گازهاي محافظ انجام شد. سپس عمق و پهناي جوش با ماكرواچ ساختار اندازه گيري شد. همچنين بررسي هاي متالورژيكي ساختار توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني انجام گرفت. مقايسه نتايج بدست آمده نشان داد كه افزودن نيتروژن به گاز آرگون به علت تاثير بر نيروي لورنتز و انقباض قوس باعث افزايش عمق نفوذ مي شود. نتايج ميكروسكوپ نوري نشان داد كه افزودن مقادير كم گاز نيتروژن باعث اصلاح ساختار مي شود بطوريكه رسوبات در منطقه جوش بطور يكنواخت در زمينه پخش مي شوند. همچنين تمامي نمونه هاي جوشكاري شده تحت گاز محافظ حاوي كمتر از 1% نيتروژن در آزمون خمش پذيرفته شدند.

(Fe70Co30)100-xCux alloy is prepared by mechanical alloying of pure Cu, Fe, Co powders using a high energy ball mill, with increasing milling time ranging from 4 up to 45 h. The variation of the morphology and the elemental distribution were investigated at these different stages on various grains of the alloy using a scanning electron microscope with a dispersive energy analyzer. Microstructural changes during the mechanical alloying have been studied by X-ray diffractometry (XRD). Some magnetic properties at room temperature were measured by a vibration sample magnetometer. According to results, a body-centered cubic nanostructured (Fe70Co30)91Cu9 alloy with an average crystallite size of about 13nm has been produced by milling for 32 h. Whereas, in (Fe70Co30)95Cu5 and (Fe70Co30) the alloying process has accomplished after 45h milling. With increasing the milling time, the crystallite size decreased for all powders. Increase in microstrain was observed with increasing the milling time and also with increasing Cu content. The magnetic measurements show a contrasting saturation magnetization and coercivity (HC) in Fe–Co alloys. These variations are explained on the basis of crystallite size and strain variations in the samples during milling.