رویکردی جدید برای اصلاح سطح و بهبود خواص مکانیکی اتصالات آلومینیوم ایجاد شده توسط فرایند قوسی تنگستنی-گاز محافظ (GTAW)

برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم فرایندهای جوشکاری قوسی تنگستنی گاز محافظ (GTAW) و قوسی فلزی گاز محافظ (GMAW) به دلیل راحتی در کاربرد و نیز بحث هزینه، ترجیح داده می شوند. با این وجود فرایندهای ذوبی مرسوم همانند GTAW معمولا منجر به رشد دانه و ایجاد تنش پسماند در جوش شده که کارایی سازه جوشی را تحت تاثیر قرار می دهند. این مطالعه رویکردی نوین برای بهبود خواص مکانیکی اتصال آلیاژهای آلومینیوم ایجاد شده توسط فرآیند GTAW ارائه می کند. بدین منظور ورق هایی از جنس آلیاژ آلومینیوم ۱۰۵۰ بصورت تخت توسط فرایند GTAW جوش داده شدند و سپس تحت عملیات سطحی ساچمه زنی (SP)، همزن اصطکاکی (FSP) و همزن اصطکاکی به همراه ساچمه زنی (FSP/SP) قرار گرفتند. تاثیر این سه عملیات بر روی تغییرات درشت ساختاری، خواص مکانیکی و تنش پسماند در فلز جوش مورد ارزیابی قرار گرفت. درشت ساختاری اتصالات با میکروسکوپ نوری بررسی شد. از آزمون های سختی راکول سطحی و کشش برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. تنش های پسماند القاء شده توسط فرایندهای SP، FSP بوسیله پراش اشعه ایکس اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که سختی سطح جوش ها بطور قابل ملاحظه ای افزایش یافتند. خواص مکانیکی اتصالاتی که تحت عملیات ترکیبی یعنی FSP به همراه SP قرار گرفتند بالاتر از آن هایی بود که برای عملیات سطحی آن ها فقط از یکی از این دو روش استفاده شد. تنش تسلیم و انعطاف پذیری اتصالی که تحت عملیات ترکیبی FSP/SP قرار گرفت، به ترتیب ۴۳ و ۱۶ درصد افزایش یافتند. همچنین نتایج نشان داد که عملیات ترکیبی FSP/SP می تواند بیشترین تنش پسماند فشاری را بر سطح نمونه های جوش داده شده وارد نماید.

کلیدواژه ها:

آلیاژ آلومینیوم ، جوشکاری ، ساچمه زنی ، فرایند همزن اصطکاکی