عنوان پایان‌نامه
بررسی ریز ساختار و خواص مکانیکی حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژهای AI۷۰۷۵-AI۶۰۶۳
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-جوشکاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1117;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64039
- تاریخ دفاع
- ۳۱ خرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- سیدمحمود بایزید
- استاد راهنما
- حسن فرهنگی
- چکیده
- هدف از تحقیق حاضر بررسی مقدار تأثیر متغیرهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روی خواص مکانیکی و ریز ساختار اتصال غیر هم جنس آلیاژهای 6063 و 7075 است. سرعت چرخشی، سرعت پیشروی و موقعیت ورق ها به عنوان متغیرهای اصلی در نظر گرفته شدند. برای بهینه سازی متغیرهای جوشکاری از روش تاگوچی و برای بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی اتصالات از میکروسکوپ نوری و الکترونی، سختی سنجی، و آزمون کشش استفاده شد. آنالیز سیگنال به اغتشاش (S/N) نشان داد که وقتی سرعت چرخشی و سرعت پیشروی به ترتیب مقادیر rpm 1600، mm/min 120 را داشته باشند و ورق 7075 در سمت پیش رونده قرار گیرد استحکام کششی اتصال، با میزان بیشینه MPa59/143 حاصل می شود. تصاویر ریز ساختار ناحیه جوش نشان داد که هرگاه ورق 7075 در سمت پیش رونده باشد، الگوی اختلاط مواد در ناحیه جوش به صورت پیچی شکل می گیرد. آنالیز واریانس (ANOVA) نیز نشان داد که سرعت چرخشی، سرعت پیشروی و موقعیت ورق ها به ترتیب 59، 30 و 7 درصد روی استحکام کششی اتصال موثر هستند. همچنین برای اولین بار در این پژوهش تأثیر عملیات "حل سازی سیکلی" روی خواص مکانیکی و ریز ساختاری اتصال FSW آلیاژ 7075 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که انجام عملیات حل سازی سیکلی و به دنبال آن پیرسازی، باعث افزایش اندازه دانه ها و رسوب ذرات بسیار ریز در ناحیه جوش می شود. استحکام کششی و سختی ناحیه اتصال در حالت عملیات حرارتی شده نسبت به حالت فقط جوشکاری شده به ترتیب 17 و 25 درصد افزایش می یابد؛ مقادیر استحکام کششی و سختی ناحیه جوش برای حالت عملیات حرارتی شده، به ترتیب حدود MPa 533 و HV 200 بدست آمدند. واژگان کلیدی: آلیاژهای 6063 و 7075؛ جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی؛ خواص ریز ساختاری و مکانیکی؛ تاگوچی؛ عملیات حل سازی سیکلی
- Abstract
- In this study, the effect of friction stir dissimilar welding parameters on microstructure and mechanical properties of aluminum alloys (6063, 7075) was investigated. In this regard, rotational and welding speeds as well as position of plates were considered as the primary variables. Taguchi experimental design, optical microscopy, scanning electron microscopy, hardness measurement and tensile test were used to optimize FSW parameters, metallurgical and mechanical properties of the weldments. S/N ratio analysis showed that if rotational and welding speeds were adjusted to 1600 rpm and 120 mm/min, respectively and 7075 plate was placed at retreating side; the maximum tensile strength (143.59 MPa) of the weldment is achieved. According to ANOVA analysis, the contribution of rotational speed, welding speed and position of the plates in tensile strength are 59%, 30% and 7%, respectively. The effect of cyclic solution treatment on microstructure and mechanical properties of friction stir welded 7075 alloy was evaluated for the first time. Cyclic solution treatment and following aging result in grain growth and fine precipitation in welding zone. Tensile strength (533 MPa) and hardness value (200 HV) of welding zone for heat treated weldments relative to as welded ones increased by about 17% and 25%, respectively. Keyword: Al6063 and Al7075; FSW; Metallurgical and mechanical properties; Taguchi; Cyclic solution treatment
