جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مس-فولاد و بررسی اثر تعداد پاس بر روی میکروساختار و خواص مکانیکی جوش

چکیده مقاله

اتصال فلزات غیرهمجنس به یکدیگر به دلیل امکان بهره‌گیری از خواص مختلف فلزات اتصال یابنده کاربرد زیادی در صنایع دارد. با این حال، جوشکاری ذوبی این فلزات به دلیل خواص حرارتی و الکتریکی متفاوت اجزاء با مشکلاتی همراه است. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی راه حلی برای رفع مشکلات مربوط به اتصال و جوشکاری این فلزات می‌باشد. در این تحقیق، اتصال مس به فولاد زنگ نزن 304 مورد بررسی قرار گرفت. میکروساختار و خواص مکانیکی جوش حاصل شده بررسی شد و اثر تعداد پاس جوشکاری بر میکروساختار و خواص مکانیکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با بهره‌گیری از ابزار و پارامترهای مناسب جوشکاری می‌توان به جوشی با استحکام نهایی کشش در حدود 200 مگاپاسکال و افزایش طول 16% دست یافت. نتایج همچنین نشان داد که شکست نمونه¬های آزمون کشش در ناحیه متاثر از گرمای مس رخ داد و این منطقه، منطقه ضعف در قطعات جوشکاری شده محسوب می‌شود. بررسی میکروساختار قطعات جوشکاری شده نشان داد که اندازه دانه مس به خصوص در ناحیه متاثر از حرارت، به شدت از شرایط گرمایی حاکم بر جوشکاری تاثیر می¬پذیرد. چرا که بر طبق رابطه زنر-هولمان و با توجه به پائین بودن انرژی اکتیواسیون مس نسبت به فولاد، افزایش گرما اثرات بیشتری بر اندازه دانه مس می¬گذارد. با افزایش تعداد پاس جوشکاری، علیرغم کاهش اندازه دانه و افزایش سختی در ناحیه جوش، استحکام نهایی کشش و نرمی نمونه¬های جوش شده، به دلیل رشد زیاد دانههای مس در ناحیه متاثر از گرما، کاهش یافت.