بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی دیواره نازک آلیاژ آلومینیوم با سیم جوش ۲۳۱۹ER به روش تولید افزایشی سیم و قوس (WAAM)

فناوری تولید افزایشی سیم و قوس (WAAM) یک روش نوین و مقرون به صرفه برای ساخت قطعات صنعتی در ابعاد بزرگ به شمار می رود. از آنجایی که آلیاژهای آلومینیوم- مس کاربردهای گسترده و مهمی در صنایع هوافضا و خودرو دارند، همین امر باعث شده که مطالعات زیادی بر روی این آلیاژها انجام شود. مهم ترین چالش ها حین تولید قطعات از آلیاژهای سری ۲۰۰۰ به روش WAAM، تخلخل و ترک انجمادی می باشد. در این پژوهش با بهینه سازی پارامترهای جوشکاری ، یک دیواره نازک بدون ترک انجمادی از آلیاژ آلومینیوم با سیم جوش ۲۳۱۹ER به روش WAAM تولید شد. در ادامه ریزساختار و خواص مکانیکی آن قبل و بعد از عملیات حرارتی بررسی شد. نتایج حاصل از آزمون کشش نمونه های استخراج شده از دیواره، نشان می دهد که استحکام شکست نمونه های عمودی بیشتر از نمونه های افقی و تخت می باشد. نتایج آزمون کشش نمونه های عملیات حرارتی شده، بهبود خواص مکانیکی را نشان داده که ناشی حرکت و توزیع یکنواخت رسوبات از مرز دانه ها به درون دانه ها در حین عملیات حرارتی می باشد. سختی دیواره به طور میانگین در حدود ۳/۷۸ ویکرز بوده که تفاوت مقدار سختی در لایه های مختلف ناشی از سرعت سرمایش متفاوت در لایه ها است . در تصاویر میکروسکوپ نوری (OM) و الکترونی روبشی (SEM) نمونه های قبل از عملیات حرارتی ، تجمع رسوبات درشت Al۲Cu در زمینه مشاهده شد. تصاویر SEM از سطح مقطع شکست نمونه های آزمون کشش نشان داد که نمونه ها به صورت نرم از کنار حفرات ریز کروی دچار شکست شده اند .

کلیدواژه ها:

ساخت افزایشی سیم و قوس ، دیواره نازک ، آلیاژ آلومینیوم ۲۳۱۹ ، ریزساختار ، خواص مکانیکی