جلسه دفاع از پایان نامه کارشناسی ارشد گرایش شناسایی و انتخاب مواد مهندسی

 

عنوان پایان نامه:

بررسی خواص مکانیکی اتصال های حاصل از فرآیند FSW ( جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی) بر روی آلیاژ آلومینیوم 7075

 

تاریخ دفاع :

چهارشتبه مورخ 4/7/1397 ساعت 14

مکان:

سمینار 2 عمران

 

استاد راهنما:

دکتر شهاب کاظمی

 

استاد مشاور :

دکتر یوسف مظاهری

 

پژوهشگر:

عباس سراقی

 

Thesis submitted for Master of Science Material Engineering, Material Selection

 

 

Title:

  Investigation of  mechanical properties in friction stir welding process of  7075 AL-Alloy

 

Supervisor:

 Shahab Kazemi (Ph. D)

 

By:

Abbas Soraghi

 

 

September, 26,2018

 

چکیده:

               با توجه به محدودیت‌های فرآیندهای ذوبی اتصال آلیاژ آلومینیوم 7075 ، در پژوهش حاضر از فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده‌شده است. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فرآیند نوینی جهت اتصال دهی آلیاژهای فلزی در حالت‌جامد می‌باشد که اخیراً به‌منظور اتصال فلزات غیر آهنی نظیر آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم کاربرد ویژه‌ای پیدا نموده است. در این روش جوشکاری سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی ابزار، فشار ابزار، زاویه انحراف ابزار و شکل هندسی پین ابزار تأثیر مهمی روی خواص و کیفیت جوش‌دارند. در تحقیق حاضر خواص کششی، رفتار شکست و ریزساختار اتصال ورق‌های باضخامت m m 4 در سرعت‌های چرخشی و پیشروی گوناگون موردبررسی قرارگرفته است. در ابتدا سعی شد با جوشکاری‌های مقدماتی و تغییر در نسبت پارامترهای سرعت چرخش ابزار و سرعت جوشکاری محدوده پارامترهای لازم برای دستیابی به اتصال جوش مناسب ازنظر ظاهری و بدون عیب تونلی معمول به دست آید. سپس تأثیر این متغیرها بر روی خواص مکانیکی اتصالات جوشی  حاصل به کمک تست‌های سختی سنجی ، کشش و متالوگرافی بررسی شد. از ابزار با پین استوانه‌ای ساده در این پژوهش استفاده شد. ریزساختار توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی بررسی شد. آزمایش‌های کشش و سختی در عرض اتصال انجام گرفت. نتایج بیانگر آن است که اتصالات جوشی رفتار مکانیکی ضعیف‌تری نسبت به فلز پایه داشته‌اند. همچنین با کاهش نسبت سرعت چرخشی به پیشروی ابزار، خواص مکانیکی اتصالات جوشی افزایش و میزان ازدیاد طول کاهش پیدا می‌کند. مشاهدات ریزساختاری و نتایج ریز سختی در سطح اتصال‌ها، نشان از ایجاد دانه‌های هم‌محور ریز و تبلور مجدد یافته‌ای در ناحیه مرکزی جوش دارد که به‌مراتب از دانه‌های فلز پایه ریزتر است. همچنین بیشترین سختی در منطقه جوش در ناحیه  NZاست که سختی این منطقه حدوداً HV 205  است. استحکام کششی نهایی و استحکام تسلیم با افزایش نسبت سرعت بهبود می‌یابد و بهترین ترکیب از این دو خاصیت در مقایسه با فلز پایه، در اتصال با سرعت چرخشی Rpm  500 و سرعت پیشروی mm/min  42 به دست آمد. با بهبود خواص کششی، محل شکست از ناحیه تلاطم جوش ) در نسبت سرعت‌های کمتر (، به ناحیه TMAZ  در سمت پیشرو (  در نسبت سرعت‌های بالاترRS )، تغییر می‌کند.

واژه¬های کلیدی: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، ریزساختار، خواص مکانیکی، سرعت دورانی و سرعت پیشروی

 

 

Abstract:

                 Due to the limitation of the fusion processes of aluminum 7075 bonding, in this study, the friction welding process of turbulence has been used. Friction welding is an obstruction of a new process for bonding metallic alloys, which has recently been used to connect non-ferrous metals such as aluminum, magnesium and titanium. In this method, the welding speed of the tool, the speed of the tool, the instrument pressure, the angle of the tool deviation and the geometric shape of the tool pin have a significant effect on the properties and quality of the device. In the present study, the tensile properties, breaking behavior, and microstructure of bonding 4 mm sheets have been studied at various rotational and progressive speeds. Initially, we tried to obtain the necessary parameters for the welding of the typical tunnel without preliminary deflection, with the initial welding and the change in the ratio of the rotational speed of the tool and the welding speed. Then, the effect of these variables on the mechanical properties of the welded joints was investigated using hardness, tensile and metallography tests. A tool with simple cylindrical pins was used in this research. Microstructure was investigated by scanning electron microscopy and optical microscopy. Stretching and stiffness tests were conducted across the connection. The results indicate that the fusion joints have a weaker mechanical behavior than the base metal. Also, by decreasing the rotational speed to the advance of the tool, the mechanical properties of the fusion joints are increased and the amount of lengthening length decreases. Microstructural observations and fine-grained results at the surface of the joints show the formation of fine-grained homogeneous grains and recrystallized crystallization in the central region of the weld, which is much smaller than the base metal beads. Also the hardest is in the weld area in the NZ area, with a hardness of about 205 HV. The final tensile strength and yield strength were improved by increasing the speed ratio, and the best combination of these two properties was obtained in comparison with the base metal at a connection with a rotary speed of 500 rpm and an advance speed of 42 mm / min. By improving the tensile properties, the fracture site from the boiling turbulence (at a lower velocity ratio) changes to the TMAZ region in the forward direction (at a higher RS-ratio).

Key Words: friction stir welding، Microstructure، mechanical properties، rotary speed، advance speed

 

مشخصات

نام و نام خانوادگی : عباس سراقی

کارشناسی : مهندسی مواد – متالورژی صنعتی. دانشگاه ملایر

کارشناسی ارشد : شناسایی و انتخاب مواد مهندسی – دانشگاه بوعلی همدان

عنوان پایان نامه : بررسی خواص مکانیکی اتصال های حاصل از فرآیند FSW ( جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ) بر روی آلیاژ آلومینیوم 7075

شماره همراه : 09189544553