تاثير عوامل جوشكاري بر روي جوش لب به لب همزن اصطكاكي ورق هاي مس

The Effect of Welding Parameters on Friction Stir Butt Welds of Copper Plates

موضوع اصلي پژوهش حاضر، بررسي تجربي اثر عوامل جوشكاري بر روي خواص مكانيكي جوش همزن اصطكاكي در اتصال لب به لب ورق ه اي مسي است. در اين پژوهش با استفاده از ابزار ويژه اي كه داراي پين مربعي بدون رزوه است، جوش ه اي عاري از نقصي ب ر روي ورق ه ايي به ضخامت 4 ميلي متر و در محدوده وسيعي از سرعت هاي دوران و پيشروي ابزار ايجاد شده اند. آزمايش هاي كشش نشان مي دهند كه جوش ه ا داراي بازده بالايي بوده و در برخي از آنها بازدهي اتصال بيش از 90 درصد است. همچنين نتيجه سختي سنجي جوش ها حاكي از آنست كه ناحيه تحت تاثير حرارت در اطراف ناحيه هم خورده تشكيل شده است. اين ناحيه كمترين سختي را نسبت به بقيه مناطق ج وش و مس پايه داشته و تمامي نمونه هاي كشش از اين ناحيه گسيخته شدند. در اين مطالعه براي مقايسه و ارزيابي تغييرات سختي در محل جوش، با استفاده از روش نويني بر مبناي سختي سنجي روشي، نقشه سختي سطح مقطع عرضي جوش تهيه شده است. نقشه سختي سطح مقطع عرضي جوش نشان مي دهد كه ناحيه هم خورده جوش همگن نبوده و نقاط مختلف آن داراي مقادير سختي كاملاً متفاوتي هستند. از طرف ديگر مقايسه بين مقاومت جوش و مقدار كمترين سختي در ناحيه جوش، تناسب بين آنها را نشان مي دهد.

The main objective of this study is experimental investigation on the effect of welding parameters on friction stir butt welds of copper plates. The defect-free welds were obtained on 4-mm thick copper plates at a wide range of rotational and traverse speeds using a special tool that has non-threaded pin. The tensile tests showed the welded copper joints have high efficiency and some welds gained 90% weld efficiency as compared to the parent copper. The hardness tests and micro-structural analysis showed that heat-affected zone (HAZ) is formed around the stir zone. This zone has lowest hardness and all of the transvers tensile test specimens were fractured in this zone. Furtheremore a novel surface hardness mapping technique was applied in the present work. This experiment showed that different points on the stir zone have very different hardness values, and weld strength is proportional to the lowest hardness in weld zone.