اثر نسبت سرعت دوراني ابزار به سرعت خطي و تعداد پاس جوشكاري بر پايداري حرارتيمكانيكي آلومينيوم تغيير شكل پلاستيك شديد داده شده جوشكاري شده با فرايند اصطكاكي تلاطمي و پودر هيبريدي آلومينا/گرافيت

در اين پژوهش، پايداري حرارتيمكانيكي آلومينيوم 1050 كه در ابتدا تحت دو پاس فرايند پرس كاري در قالب شياردار محدودشده قرار گرفت، نسبت به جوشكاري اصطكاكي-تلاطمي با بكارگيري پودر هيبريدي (%50 حجمي پودر ميكرومتري گرافيت و %50 حجمي پودر نانومتري α-Al2O3) توسط بررسي تحولات ريزساختاري و خواص مكانيكي آن ارزيابي شد. به منظور دستيابي به بيشترين خواص مكانيكي نهايي قطعات جوشكاري شده، متغيرهاي متفاوتي از فرايند FSW به كار گرفته شد. انجام فرايند FSW در يك و چند پاس و نيز در نسبت هاي متفاوت از سرعت دوراني (ω) به سرعت خطي (v)، متغير هاي جوشكاري در اين پژوهش بودند. همچنين براي ارزيابي اثر پودرها بر خواص مكانيكي كامپوزيت هيبريدي زمينه فلزي، بعضي از ورق هاي CGP شده بدون پودر جوشكاري شدند. در كنار مشاهدات ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني، آزمون ميكروسختي ويكرز و آزمون كشش عرضي براي بررسي خواص مكانيكي مناطق جوش انجام شد. مشخص شد اثرگذاري پودر گرافيت به عنوان ذرات روان كننده در اتصالات به طور قابل توجهي از متغير هاي جوشكاري پيروي مي كند. به طوري كه استفاده از پودر گرافيت در فرايند جوشكاري بيشينه دماي فرايند را تا ℃ 224 كاهش داد، در حالي كه در شرايط مشابه جوشكاري و بدون استفاده از پودر هيبريدي، بيشينه دماي فرايند℃ 489 گزارش شد. از اين رو پايداري حرارتيمكانيكي نمونه هاي تغيير شكل پلاستيك شديد افزايش پيدا كرد، و خواص مكانيكي اين ورق ها بهبود قابل توجه اي يافت. با اين وجود، اين پودر به علت همين ويژگي ذاتي، و به عبارتي تضعيف سيلان ماده، منجر به تخريب خواص مكانيكي ماده نيز شد. علاوه بر اين هر دو پودر استفاده شده باعث ايجاد مكانيزم هاي استحكام بخشي مانند پين كردن مرزدانه ها و جوانه زني متاثر از ذرات شدند. با اين حال اين نتيجه حاصل شد كه توزيع يكنواخت ذرات، كه از طريق افزايش نسبت ω/v فراهم مي شود، به طور قابل توجهي باعث بهبود اثر بخشي پودر ها در ريزساختار شده و خواص مكانيكي نهايي را افزايش مي دهد. همچنين مشاهده شد جوش سالم تنها با افزايش تعداد پاس جوشكاري، و به دليل سيلان بهتر ماده و حذف حفرات ايجاد مي شود، به طوري كه با افزايش استحكام كششي تا MPa 101 بيشترين بازدهي (%80~) با جوشكاري در نسبت r/mm 70 =ω/v در سه پاس بدست آمد.