بررسی تأثیر فرآیند اصطکاکی اغتشاشی به وسیلهی ابزار دوشانهای بر سختی و مقاومت به ضربهی آلیاژ آلومینیوم 6061-T6
نویسندگان
1 دانشیار، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران
2 دانشیار، مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
4 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
doi
10.22034/ijme.2022.155982چکیده
پژوهش حاضر به بررسی تأثیر سرعتهای چرخشی گوناگون و جنس انتخاب شده برای ساخت ابزار دوشانهای در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر تغییرات سختی و مقاومت به ضربهی آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 پرداخته است. بر اساس دادههای حاصله، مطلوبترین ابزار برای انجام این فرآیند باید از جنس فولاد گرمکار H13 بوده و طول پین آن نیز برابر ضخامت قطعهکار باشد. همچنین بهینهترین نسبت میان قطر شانههای ابزار و طول پین، حدود 3 تا 5 میباشد. لذا ابزار طراحی شده برای انجام فرآیند مذکور، دارای قطر شانههای 20، قطر پین 6 و طول پین 4 میلیمتر در نظر گرفته شد. نتایج نشان دادند که افزایش سرعت چرخشی بر کیفیت ظاهری اتصالات انجام شده تأثیر مطلوبی داشته و با بالا رفتن سرعت چرخشی در حین انجام عملیات جوشکاری نیز نیروی لازم برای شکست قطعه افزایش مییابد. نتایج آزمون ضربه شارپی نیز مبین تأثیر مستقیم سرعت چرخشی فرآیند بر انرژی مصرفی شکستن نمونهها و طبیعتا تأثیر معکوس آن بر زاویهی برگشت پرتابه میباشند. از انجام آزمون سنجش سختی میکروساختار نمونهها نیز استنباط شد که افزایش سرعت جوشکاری در نهایت سختی جوش را بالا میبرد. علاوه بر این، با بررسی ماکروساختار اتصالات نیز مشخص شد که افزایش سرعت دورانی بر کاهش عیوب آنها تأثیر بسزایی دارد. در پژوهش پیش رو، تأثیر انتخاب فولاد HSS به عنوان جنس ابزار دوشانهای نیز مورد بررسی قرار گرفته که نهایتا فولاد گرمکار H13 و سرعت 1500 دور بر دقیقه به عنوان جنس و سرعت چرخشی مطلوب از نظر تأثیر در ویژگیهای مکانیکی برای ساخت ابزار انتخاب گردید.