تاثير نانوذرات تقويت كننده برخواص مكانيكي كامپوزيت آلومينيوم جوشكاري شده به روش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي

چكيده :

آلياژهاي آلومينيم به دليل داشتن خواص منحصر به فردي مانند نسبت استحكام به وزن بالا، جوش پذيري خوب و شكل پذيري عالي و مقاومت به خوردگي مناسب به شكل گسترده در انواع سازه ها، صنايع هوايي ودريايي استفاده مي شوند. از همين رو جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي براي اولين بار براي آلياژهاي آلومينيمي كه به روش‌‌هاي سنتي قابل جوشكاري نبودند يا به سختي جوشكاري مي شدند ابداع شد. هدف از اين پژوهش ارزيابي و بررسي تاثير نانو ذرات بر خواص مكانيكي اتصالات آلياژهاي آلومينيم 2024 و6061 ايجاد شده توسط فرايند اصطكاكي اغتشاشي است. در اين پژوهش به بررسي پارامترهاي مختلف موثر بر فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي جهت دستيابي به پارامترهاي بهينه پرداخته شد. باتوجه به جوشكاري نمونه‌‌هاي بدون پودرنانو ذرات و بررسي ظاهر اتصالات ايجاد شده، سرعت چرخشي rpm800 و سرعت پيشروي mm/min60 جهت ايجاد اتصال در ادامه پروژه انتخاب شد. زاويه انحراف ابزار 3 درجه در نظر گرفته شد. در اين پژوهش جهت بررسي‌‌هاي ريز ساختاري از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري استفاده شد. خواص مكانيكي اتصالات ايجاد شده با استفاده از آزمونهاي سختي سنجي و كشش بررسي شد. آزمون ها نشان داد كه درنمونه‌‌هاي فاقد پودر نانو درجابجايي قطعات (پيشرو و پسرو) نمونه اي كه قطعه 6061 در سمت پيشرو قرار داشت، استحكام تسليم بيشتري نسبت به نمونه ي ديگر از خود نشان داد. استحكام تسليم وسختي نمونه نانو كامپوزيت بيشتر از اتصالات غير كامپوزيتي بود.استحكام وسختي نمونه‌‌هاي فاقد ذارت نانو متري به ترتيب N/mm2 7/126 وHB 75/80 بود و بعد از افزودن نانو ذرات در محل اتصال استحكام و سختي به N/mm2 135 و HB 5/89 افزايش يافت. حضور نانو ذرات سراميكي به عنوان مانعي دربرابر حركت نابجايي ها عمل كرده و به همين دليل باعث افزايش خواص مكانيكي شده است.