بررسی اثر تغییرات زمان توقف ابزار در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای(FSSW) بر ریزساختار آلیاژ Ti-6Al-4V

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 16، دوره 9، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 149-156

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

سعید نادر^{* 1}؛ مسعود کثیری²؛ مرتضی شمعانیان³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان

²استادیار، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان

³دانشیار، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

در پژوهش حاضر اثر تغییرات زمان توقف ابزار به عنوان پارامتری تاثیرگذار بر ریزساختار جوش‌های اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای مورد مطالعه قرارگرفت. برای نیل به این هدف از ورق‌های آلیاژ Ti-6Al-4V با ضخامت  mm5/1 استفاده شد. سرعت دوران ابزار به طور ثابت rpm 1250 و زمان‌های توقف، 7 و 12 ثانیه در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که جوش‌ها فاقد هرگونه عیب حجمی‌ می‌باشند. حضور دو منطقه‌ی SZ (منطقه اغتشاشی) و HAZ (منطقه متاثر از حرارت) در محل اتصال کاملا مشهود است. ریزساختار در منطقه‌یSZ بصورت  لایه‌ای در میان ‌ی اولیه و در منطقه‌ی HAZ بصورت ساختار دوفازی می‌باشد. افزایش زمان توقف ابزار در محل اتصال، درشتی ریزساختار را بدنبال دارد. همچنین افزایش زمان توقف ابزار، باعث افزایش در استحکام برشی اتصال می‌شود.

کلیدواژه‌ها

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای؛ زمان توقف؛ تیتانیم؛ ریزساختار

مراجع

[1]     Fari, G. F.Batalha, E. F. Prados, R. Magnabosco & S. Delijaicov, “Tool Wear Evaluations in Fraction Stir Processing of Commercial Titanium Ti-6Al-4V”, Science Direct, 2012.

 [2]     M. Kurtulmus, “Friction Stir Spot Welding Parameters For Polpropylene Sheets”, Department of Materials Technology, Vol. 7, pp. 947-956, 2012.

 [3]     M. Kemal Bilici, “Application of Taguchi Approach to optimiz FSSW Parameters of Polypropylene”, Materials and Design, Vol. 35, pp. 113-119, 2012.

 [4]     K. V. Jata, P. R. Subramanian, A. P. Trapp & E. Helder, “Friction stir welding of titanium alloys for aerospace applications: microstructure and mechanical behavior”, international offshore and polar engineering conference, pp. 22-27, 2004.

 [5]     J. Ramirez & M. C. Juhas, “Microstructural evolution in Ti–6Al–4V friction stir welds”, Materials Science and Engineering, pp. 426-432, 2003.

 [6]     M. J. Russell & R. Freeman, “FSW for titanium”, Metal working production, pp. 30, 2007.

 [7]     Z. Feng, M. L. Santella & S. A. David, “Friction Stir Spot Welding of Advanced High-Strength Steels A Feasibility Study”, SAE International, pp. 1–7, 2005.

 [8]     Y. Zhang, Y. Sato, H. Kokawa, S. C. Park & S. Hirano, “Microstructueral characteristics and mechanical properties of Ti-6Al-4V friction stir welds”, Material Science and Engineering, Vol. 485 A, pp. 448-445, 2008.

 [9]     Y. Zhang, Y. Sato, H. Kokawa, S. C. Park & S. Hirano, “Micostructueral characteristics and mechanical properties of Ti-6Al-4V friction stir welds”, Material Science and Engineering, Vol. 485 A, pp. 448-445, 2007.

 [10] H. J. Liu, L. Zhou & Q. W. Liu, “Microstructural characteristics and mechanical properties of friction stir welded joints of Ti-6Al-4V titanium alloy”, Materials and Design, pp. 1650-1655, 2009.

 [11] L. Zhou, H. J. Liu & Q.W. Liu, “Effect of Rotation Speed on Microstructur and mechanical properties of Ti-6Al-4V friction stir welded joints”, Materials and Design, 2009.

 [12] W. B. Lee, C. Y. Lee & W. S. Chang, “Microstructural investigation of friction stir welded pure titanium”, Material Letters, Vol. 59, pp. 3315-3318, 2005.

 [13] M. C. Juhas, G. B. Viswanathan & H. L. Fraser, “Proceeding of the second symposium on friction stir welding, Gothenburg”, Sweden, June, 2000.

 [14] M. C. Juhas, G. B. Viswanathan & H. L. Fraser, in: K. Jata, E. W. Lee, W. Frazier & N. J. Kim (Eds.), “Proceedings of theLightweight Alloys for Aerospace Application”, TMS, Warrendale, PA, USA, pp. 209–217, 2001.

 [15] T. J. Lienert, K. V. Jata, R. Wheeler & V. Seetharaman, in: Proceedings of the Joining of Advanced and SpecialtyMaterials III, ASM, Materials Park, USA, pp. 160, 2001.

 [16]   س. م. هاشمی فشارکی، م. جهازی و ع. خدابنده "بررسی اثر تغییرات سرعت پیشروی ابزار در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ Ti-6Al-4V" دوازدهمین کنفرانس ملی جوش و بازرسی، اصفهان، ص 317-308، آبان 1390.

 [17] R. S. Mishra & Z. Y. Ma, “Friction Stir Welding and Processing”, Mater. Sci. Eng, Vol. 50, pp. 1-78, 2008.

 [18] G. Lutjering & J. C. Williams, “Titanium”, Second Edition, Springer-Verlag, Berlin, 2003.