اثر متغیرهای فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلومینیوم/پلی پروپیلن

در این پژوهش، اثر متغیرهای فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی (سرعت انتقالی ابزار در بازه ۵۰ تا ۱۵۰ میلی متر بر دقیقه و سرعت چرخشی ابزار در بازه ۳۰۰ تا ۱۱۰۰ دور بر دقیقه) بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلومینیوم AA۵۰۵۲ به پلی پروپیلن PP-Z۳۰S مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری با میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی نشان داد ایجاد اتصال با تشکیل قفل های مکانیکی به شکل قطعات لنگر مانندی از جنس آلومینیوم همراه است. به علاوه مشاهده شد که کاهش حرارت ورودی (با افزایش سرعت خطی و یا کاهش سرعت چرخشی ابزار) موجب افزایش اندازه این لنگرها می شود. نتایج آزمون کشش-برش نشان داد که افزایش سرعت انتقالی ابزار از ۵۰ به ۱۰۰ میلی متر بر دقیقه با افزایش اندازه لنگرها موجب افزایش نیروی شکست (حدود %۱۰) می شود. اگرچه، افزایش بیشتر سرعت چرخشی، بدلیل ایجاد عیوب و حفرات در فصل مشترک اتصال، نیروی شکست را کاهش داد (از ۲۳۵ به ۱۸۱ نیوتن). افزایش سرعت چرخشی از ۳۰۰ تا ۹۰۰ دور بر دقیقه نیز با ایجاد لنگرهای عمود بر سطح پلیمر و با عمق نفوذ بیشتر، موجب افزایش استحکام اتصال (تا حدود %۷۰) شد.

کلیدواژه ها:

Friction Stir Welding ، AA۵۰۵۲ Aluminum ، PP-Z۳۰S Polypropylene ، Mechanical locks ، Microstructure ، Mechanical properties. ، جوشکاری اصطکاکی تلاطمی ، آلومینیوم AA۵۰۵۲ ، پلی پروپیلن PP-Z۳۰S ، قفل مکانیکی ، ریزساختار ، خواص مکانیکی.