بررسی تأثیر شوکدهی لیزری چندباره بر خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 2014-T6
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
4 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2023.383318.1745چکیده
عملیات شوکدهی لیزری، یک عملیات بهینهسازی سطح است که منجر به بهبود خواص مکانیکی از جمله افزایش استحکام خستگی، سختی سطح و استحکام کششی میگردد. این بهبود خواص را میتوان به ایجاد تنش پسماند و کارسرد انجام شده بر روی سطح قطعه نسبت داد. در این روش نوین که بهعنوان جایگزینی برای روشهای ساچمه کوبی و کوبش با امواج ماورایصوت به شمار میرود، عوامل متعددی از جمله چگالی توان، درصد همپوشانی، نوع لایۀ محافظ و تعداد دفعات شوکدهی و ... تأثیرگذار است. در این پژوهش آلیاژ آلومینیوم Al2014-T6 که کاربرد وسیعی در صنایع هوایی از جمله چرخ هواپیما دارد، با هدف افزایش استحکام و عمر خستگی تحت شوکدهی قرارگرفته است. فرایند شوکدهی به ترتیب یک بار، سه بار و پنج بار بر روی این آلیاژ اعمال شد تا اثر حالتهای مختلف شوکدهی بررسی شود. در ادامه مقدار تنش پسماند به کمک آزمون پراش اشعۀ ایکس و تغییرات زبری سطح توسط میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی و سپس آزمون خستگی، کشش و ریز سختیسنجی بر روی قطعه انجام گرفت. نتایج آزمایشها نشان میدهند که با افزایش تعداد دفعات شوکدهی لیزری و به شرط عدم وقوع ذوب و تخریب سطحی، مقدار تنش پسماند فشاری افزایش مییابد که این امر منجر به افزایش 300 درصدی عمر خستگی و 25 درصدی ریزسختی سطح میشود؛ همچنین مشخص گردید علاوه بر بهینهسازی پارامترها، افزایش دفعات شوکدهی نیز میتواند زبری سطح و استحکام کششی را دچار تغییر کند.
