رويه كاري آلومينيم با ايجاد لايه سطحي كامپوزيتي توسط فرآيند جوشكاري TIG

Hardfacing of composite layer on aluminum by GTAW process

جهت ايجاد لايه كامپوزيتي بر سطح آلياژ ريختگي آلومينيم A380 از فرآيند قوس تنگستن تحت گاز محافظ آرگون(TIG) استفاده شد. بدين منظور مخلوطي از پودرهاي آلومينيم، سيليسيم و كاربيد سيليسيم به نسبت هاي مختلف همراه با مقدار مناسب چسب سيليكات سديم و آب به صورت خمير پيش-نشست بر روي زيرلايه مورد نظر چسبانده شد. پس از خشك شدن و پيشگرم نمونه ها عمليات ذوب سطحي توسط فرآيند جوشكاري TIG تحت پارامترهاي بهينه انجام شد. در اثر اين عمليات لايه كامپوزيتي Al-SiC بر سطح آلياژ آلومينيم ايجاد گرديد. جهت ارزيابي ريزساختاري و بررسي خواص لايه ايجاد شده بر زيرلايه از پراش سنجي پرتو ايكس(XRD)، ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي(SEM)، ميكروآناليزور عنصري(EDS) و ريزسختي سنجي استفاده شد. نتايج حاصل توزيع يكنواختي از ذرات SiC در زمينه دندريتي آلومينيم را نشان داد. همچنين ذرات SiC درحين اعمال گرماي ناشي از عمليات ذوب سطحي لايه پيش نشسته شده، به صورت جزيي حل شده و منجر به تشكيل فازهايي همچون Si و Al4SiC4 با سختي در حدود 1000 ويكرز مي شود. همچنين افزودن سيليسيم به مخلوط پودر پيش نشست منجر به افزايش سختي سطحي روكش مي شود.

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) was applied to create a composite layer on the surface of cast aluminum alloy A380. Different mixtures of aluminum, silicon and silicon carbide powders with Sodium silicate solution were pasted on the substrate. After drying and preheating, surface melting was conducted by TIG process. A composite layer of Al-SiC was created on the surface by this process. Evaluation of microstructure and properties of obtained composite clad was done by X-ray diffraction (XRD), optical and scanning electron microscope (SEM), elemental microanalysis (EDS) and microhardness testing methods. The results showed uniform distribution of SiC particles in Aluminum dendritic matrix. SiC particles are dissolved partially during heating and melting of the preplaced layer and may lead to the formation of Si and Al4SiC4 phases with a Vickers hardness of about 1000 HV. Surface hardness can be increased by further addition of silicon in preplaced powders.