بررسي تأثير فلز پركننده بر خواص منطقه جوش آلياژ Al2024 توسط فرآيند GTAW

چكيده :

از آلياژهاي سري 2000 آلومينيوم بطور گسترده در صنايع هوا فضا استفاده مي¬شود. مستحكم¬ترين آلياژ اين گروه آلياژ 2024 است كه در آن مس و منيزيم عناصر آلياژي اصلي به شمار مي¬روند. براي جوشكاري اين آلياژ همچون ديگر آلياژهاي آلومينيوم از روش جوشكاري با الكترود غير مصرفي تنگستن و گاز خنثي نظير آرگون به منظور حفاظت ناحيه مذاب (روش TIG) استفاده مي¬شود. هر چند جوشكاري اين آلياژ با مشكلاتي نظير ايجاد حفرات گازي و تخلخل در ناحيه جوش همراه است. در اين پژوهش، از اتصال جوش مشابه ورق آلومينيوم T6-2024به ضخامت 2 ميليمتر به تعداد سه نمونه با طرح اتصال لب به لب با فلز پركننده ER4043 با پارامترهاي مختلف مدت زمان جريان بيشينه (tp) و مدت زمان جريان كمينه (tb) در يك پاس جوشكاري شدند و سه نمونه ديگر با طرح اتصال مشابه با فلز پركننده ER5356 و سه نمونه با فلز پركننده ER4145 با پارامترهاي مشابه جريان پالسي جوشكاري شدند. نتايج حاكي از آن است كه نزديكي تركيب فلز پركننده ER4145 به نقطه يوتكتيك نسبت به تركيب فلز پركننده ER4043 باعث كاهش دامنه منطقه دو فازي (L+α) و افزايش مقاومت فلز جوش در برابر ترك انجمادي و ترك ذوب جزئي مي¬گردد، اما از طرفي سبب افزايش مقادير فازهاي يوتكتيكي مي¬شود كه افت خواص مكانيكي فلز جوش را به دنبال دارد. نمونه¬هاي جوش گروه C بدليل استفاده از فلز پركننده ER4145 با مقدار سيليسيم بالاتر داراي مقادير زيادي فازهاي يوتكتيكي با ميانگين سختي حدود 120 ويكرز هستند و نسبت به سايرگروه¬ها ميانگين سختي بالاتري دارند. ريزساختار فلز جوش نمونه¬هاي گروه B با فلز پركننده ER5356 كه فاقد فازهاي يوتكتيكي هستند، ميانگين سختي پايين¬تري (95 ويكرز) نسبت به ساير گروه¬ها دارند. نمونه¬هاي گروه A با فلز پركننده ER4043 نيز حد وسط ميانگين سختي (110 ويكرز) در منطقه فلزجوش را دارا هستند. در هر گروه از نمونه¬هاي جوشكاري با فلز پركننده¬هاي متنوع، نمونه¬هاي A2و B2 و C2 بدليل داشتن ريزترين ساختار دندريتي نسبت به سايرين ميانگين سختي نسبتا ً بالاتري ( به ترتيب 112 و 118 و 120 ويكرز) دارند.