اثر نوع لايه واسط بر خواص مكانيكي و ريزساختار اتصال آلومينيوم 6061 از روش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي (FSW)

Effect of Interlayer Type on Mechanical Properties and Microstructure of the 6061 Aluminum Alloy Joint by Friction Stir Welding

در پژوهش حاضر اثر متغيرهاي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي فلز آلومينيوم 6061 با استفاده از لايه واسط و بدون لايه واسط انجام شده است. پس از انجام فرآيند جوشكاري، آزمون‌هاي ميكرو سختي، كشش و بررسي ريزساختار با استفاده از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد. در بين نمونه‌هاي جوشكاري شده با لايه‌هاي واسط آلومينيوم 4043، 5556 و 2024 و بدون لايه واسط، نمونه جوشكاري شده با نسبت سرعت دوراني به خطي 25 دور بر ميلي‌متر (سرعت دوراني 1250 دور بر دقيقه و سرعت خطي 50 ميلي‌متر بر دقيقه) با لايه واسط آلومينيوم 2024 داراي بيشترين استحكام كششي به مقدار 192 مگاپاسكال و داراي بيشترين سختي با مقدار 154 ويكرز بود. كمترين استحكام كششي مربوط به نمونه جوشكاري شده با لايه واسط آلومينيوم 4043 با نسبت سرعت دوراني به خطي 25 دور بر ميلي‌متر (سرعت دوراني 800 دور بر دقيقه و سرعت خطي 5/31 ميلي‌متر بر دقيقه) به مقدار 166 مگاپاسكال بوده و با 96 ويكرز نيز داراي كمترين ميزان سختي در قسمت دكمه جوش در بين تمامي نمونه‌ها بود. بررسي ريزساختاري نيز نشان‌دهنده درشت بودن دانه‌ها در نمونه‌هاي جوشكاري شده با لايه واسط و بدون لايه واسط با نسبت سرعت دوراني به خطي 32 دور بر ميلي‌متر به نسبت بقيه نمونه‌ها بود. نمونه جوشكاري شده با لايه واسط آلومينيوم 4043 و در نسبت سرعت دوراني به خطي 25 دور بر ميلي‌متر بر دقيقه داراي ريزترين اندازه دانه به مقدار 9 ميكرومتر در بين نمونه‌هاي جوشكاري شده با لايه واسط بود. نتايج آزمون‌ها نشان مي‌دهد استفاده از آلومينيوم 5556 و 2024 به‌عنوان لايه واسط باعث بهبود خواص مكانيكي ناحيه اتصال گرديده است.

In the current research, the effect of Parameters on friction stir welding of aluminum 6061 metal is carried out using with and without an interlayer. After the welding process, microscopic tests, traction and microscopic examination were performed using optical microscope and scanning electron microscope. Among the welded samples with 4043, 5556, and 2024 aluminum interlayers and without interlayer, the welded specimen with a rotational speed of 1250 rpm and a linear velocity of 50 mm / min with an aluminum interlayer of 2024 has the highest tensile strength 192 MPa and has the most hardness of 154 Vickers. The minimum tensile strength of the welded specimen with the aluminum 4043 as an interlayer at the rotational speed of 800 rpm and the linear velocity of 31.5 mm / min is 166 MPa, and with 96 wickers, it also has the least hardness in the weld button in between All samples were. The microstructure study also showed the larger grain size in the welded samples with the interlayer and without interlayer, with a rotational to linear ratio of 32 rpm as compared to the rest of the specimens. The sample was welded to the aluminum with interlayer of 4043 at a speed of 800 rpm and a linear speed of 31.5 mm / min with the smallest grain size of 9 μm in the samples welded to the interlayer. The results of the tests show that the use of aluminum 5556 and 2024 as an interlayer improves the mechanical properties of the bonding zone.