تاثیر هندسه پین ابزار بر شکل گیری عیوب در جوشکاری همزن اصطکاکی غیرمشابه

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

تاثیر هندسه پین ابزار بر شکل گیری عیوب در جوشکاری همزن اصطکاکی غیرمشابه

عنوان لاتین

Effects of tool pin design on formation of defects in dissimilar friction stir welding

جوشکاری همزن اصطکاکی یک فرآیند اتوماتیک است و در زمره فرآیندهای جوشکاری حالت جامد دسته بندی می شود. در این مطالعه از فرآیند جوشکاری همزن اصطکاکی به منظور اتصال غیرمشابه مس به آلومینیوم با استفاده از 9 هندسه ابزار متفاوت استفاده شده است. بررسی های انجام شده نشانگر شکل-گیری عیوبی تحت تاثیر ابزارهایی با طراحی پین متفاوت می باشد. در این تحقیق از ابزارهایی با پروفیل پین استوانه ای، سه گوش، مربعی و شش ضلعی استفاده شده است و سایر پارامترها ثابت نگه داشته شده اند. این پروفیل پین های ابزار بر اساس مساحت ثابت استاتیکی و دینامیکی و از مناسب ترین پروفیل استوانه ای طراحی شده اند. بعلاوه عیوب شکل گرفته با استفاده از مشاهدات چشمی، درشت ساختار، بررسی های ریزساختاری و میکروسکوپ الکترون روبشی مورد بررسی و آنالیز قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که ذرات مسی جدا شده از فلز پایه دارای اندازه بزرگی بودند و در مورد هندسه پین چند ضلعی دارای شکل نامنظم و بی قاعده ای بودند. بیشترین ذرات مس با ابعاد بزرگ و نامنظم در جوش های ایجاد شده توسط هندسه پین مثلثی گزارش شده است. علاوه بر آن هندسه پین چند ضلعی صرف نظر از مساحت ثابت استاتیکی و دینامیکی آن، منجر به ایجاد عیوبی چون حفرات، تونل، ترک ها و عیوب fragmental گردید. علاوه بر این با افزایش تعداد اضلاع چندضلعی، عیوب کاهش یافتند. اتصال ماکرو بدون عیب برای هندسه پین ابزار استوانه ای گزارش شده است.

Friction stir welding is an automatic process, falls under the category of solid state welding processes. In this study, friction stir welding was carried out on dissimilar copper to aluminum materials by nine different tool designs. Present investigation provides an insight on formation of defects under the effect of different tool pin designs. The tool pin profiles such as cylindrical, triangular, square and hexagonal were used in the present experimental investigation by keeping other parameters constant. These tool pin profiles were designed based on its static and dynamic constant areas from best suitable cylindrical profile. Besides, the defects were analyzed through visual observation, macrostructure, microstructural investigation and scanning electron microscope. The results revealed that, the copper particles detached from base material were large and irregular in case of polygonal pin designs. Maximum irregular and large copper particles were reported in welds made by triangular pin profiles. Additionally, polygonal pin profiles were generating defects such as voids, tunnel, cracks and fragmental defects irrespective of its static and dynamic constant areas. Furthermore, defects were decreased as the polygonal edges increases. Defect free macro joint was reported for cylindrical tool pin profile.