بازيابي استحكام در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي AA6061-AA2024 توسط عمليات حرارتي مختلف پس از جوشكاري

Strength recovery in friction stir welding of AA6061-AA2024 during various post weld heat treatments

در اين پژوهش، جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي به همراه ذرات تقويت كننده بر روي آلياژهاي آلومينيم AA2024-T351 و AA6061-T6 با استفاده از سرعت چرخشي 800 دور در دقيقه و سرعت جوشكاري 31.5 ميلي‌متر بر دقيقه مورد بررسي قرار گرفت. نمونه‌ها در چندين زمان مختلف به منظور مطالعه اثر ذرات SiC روي سينتيك پيري در مناطق متالورژيكي مختلف تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. نتايج ميكروسختي سنجي ويكرز و ميكروسكپ نوري نشان دادند كه ذرات تقويت كننده در منطقه اغتشاشي باعث افزايش سنتيك پيري و اندازه دانه ريزتر مي‌شوند. همچنين ذرات SiC نانو بعد از عمليات حرارتي پس از جوشكاري در منطقه اغتشاشي باعث سختي بالاتر نسبت به ذرات افزودني SiC ميكرو در منطقه اغتشاشي شدند. اگرچه اتصال‌ حاوي SiC نانو استحكام بالاتري را پس از عمليات حرارتي نشان داد، اما روند افزايش استحكام برحسب زمان پيري در كليه اتصال‌ها يكسان و حداكثر استحكام اتصال بعد از 20 ساعت پيرسازي مصنوعي در ℃ 160 بدست آمد. موضع شكست بعد از عمليات حرارتي پس از جوشكاري بوسيله ضعيف‌ترين نقطه اتصال كنترل شد و در همه اتصال‌ها در نزديكي منطقه متاثر از حرارت و كار مكانيكي سمت AA6061 واقع شد. رفتار مكانيكي اتصال بعد از عمليات حرارتي پس از جوشكاري مشابه رفتار تنش-كرنش فلز پايه AA6061 است.

This study addressed the friction stir welding of AA2024-T351 and AA6061-T6 aluminum alloys with added reinforcing particles at 800 rpm, and a traverse speed of 31.5 mm/min. The specimens were heattreated for different time durations to study the impact of SiC particles on aging kinetics during welding in different metallurgical regions. The Vickers micro-hardness and optical microscopy showed that the reinforcing particles enhanced aging kinetics and decreased the grain size in the stir zone. Moreover, compared to micro-sized SiC particles, the addition of SiC nanoparticles led to a higher hardness at the stir zone following the post-weld heat treatment. Although the joint containing SiC nanoparticles was associated with a higher strength after heat treatment, the trends of changes in strength with time were similar for all specimens with the maximum strength obtained after 20 hours of artificial aging at 160℃. The fracture was controlled by the weakest point of the joint which was located near the thermomechanically affected zone on the AA6061 side in all specimens. The mechanical behavior of the joint after heat treatment was identical to the stress-strain behavior of the AA6061 base metal.