بررسي ريزساختار، خواص مكانيكي و الكتريكي اتصال غيرهم‌جنس آلياژ Al2024 به مس خالص به روش جوشكاري هم‌زدني اصطكاكي(FSW)

كارشناسي ارشد

جوشكاري هم‌زدني اصطكاكي Al-Cu هنوز يك كار چالش برانگيز در صنايع مختلف است. جوشكاري بدون عيب فلزاتي با رسانايي حرارتي بالا مانند مس دشوار است. در اين تحقيق براي ايجاد اتصالات با خواص كششي و الكتريكي بهتر به ‌صورت هم‌زمان، از روش بهينه كردن پارامترهاي فرايند FSW استفاده شده است. براي انجام آزمايش‌ها و گسترش مدل رياضي رگرسيون به وسيله‌ نرم‌افزار Design Expert-V10، از روش سطح پاسخ چندگانه بر اساس CCD با دو پارامتر FSW (سرعت چرخش و پيشروي ابزار)، پنج سطح و 12 آزمايش استفاده شده است. آناليزهاي واريانس علاوه بر تأييد اعتبار مدل‌هاي پيش‌بيني‌شده نشان مي‌دهند كه برهم‌كنش دو پارامتر باهم بيش‌ترين تأثير را بر خواص موردنظر دارد. با بررسي‌هاي ريزساختاري تركيبات بين فلزي AlCu، Al2Cu و Al4Cu شناسايي شدند. ميزان اين تركيبات بين‌فلزي در اتصالات با بيشتر شدن نسبت سرعت چرخش به سرعت پيشروي ابزار (W/V) افزايش يافت. بيشترين عيوب جوشكاري در اتصالات با W/V بالا و پايين ايجاد شد كه باعث افت خواص كششي و افزايش مقاومت الكتريكي اتصالات بودند. طبق مدل‌هاي گسترش‌يافته، تركيب پارامترهاي سرعت چرخش rpm950 و سرعت پيشروي mm/min 85 منجر به اتصالي مناسب، با خواص كششي بالا و مقاومت الكتريكي پايين به‌صورت هم‌زمان شده است. مقايسه‌ نتيجه‌ آزمايش انجام‌ شده در نقطه بهينه با نتيجه پيش‌بيني ‌شده نرم‌افزار براي نقطه بهينه ‌با درصد اطمينان 7/90 % مطابقت داشته و نشان از اعتبار بالاي مدل فيت شده براي آزمايش‌هاي صورت گرفته است. استحكام كششي و درصد ازدياد طول نسبي اتصال بهينه به ترتيب 66% و 19/6% فلز پايه‌ آلومينيوم 2024 به دست آمد. بازده الكتريكي اتصال بهينه 88% محاسبه شد. سختي اتصالات در تركيب پارامترهاي W/V بالا، متوسط و پايين بررسي شد. سرانجام استفاده از فويل روي به ‌عنوان ‌لايه‌ مياني باعث افزايش خواص كششي اتصالات شد.

194563

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ايواني

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر سيد حسين سيدين - دكتر حميد رضا جعفريان