ارزیابی اتصالات ناهمجنس آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 / فولاد دو فازی DP590 ایجاد شده توسط روش همزن اصطکاکی نقطه‌ای

نویسنده

School of Metallurgy and Materials Engineering, University of Tehran

چکیده

اتصال ناهم‌جنس آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 بر فولاد دوفازی DP590 به روش همزن اصطکاکی نقطه ای ایجاد شد. در این راستا، تأثیر متغیر‌‌های فرآیند شامل سرعت چرخشی و زمان توقف ابزار برای رسیدن به اتصال مناسب با استفاده از مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپی نوری و الکترونی روبشی و خواص مکانیکی به کمک آزمون‌های کششی-برشی و ریز سختی، مورد بررسی قرارگرفت. در اثر فرایند همزن اصطکاکی، ساختار با دانه بندی ریز در ناحیه همزده آلومینیوم و نیز دانه های فوق‌ریز فریتی احاطه شده با مرزهای مارتنزیتی درفولاد تشکیل شد به‌طوری‌که متوسط اندازه دانه‌های فاز فریت به کمتر از μm 1 رسید. همچنین در فصل مشترک اتصال این دو آلیاژ لایه بین فلزی تشکیل گردید که میزان ضخامت آن متاثر از متغیرهای فرآیندی است. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت چرخشی ابزار در زمان توقف ثابت، استحکام کششی- برشی ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد و مشابه همین رفتار نیز در سرعت چرخشی ثابت با افزایش زمان توقف ابزار رخ می‌دهد. میزان استحکام کششی- برشی متاثر از ضخامت لایه بین فلزی است. بیشینه استحکام کششی-برشی MPa 205 در نمونه اتصال یافته با سرعت چرخشی rpm 2000 و زمان توقف 4 ثانیه حاصل شد که از استحکام تسلیم برشی آلیاژ آلومینیوم 6061-T6 افزون‌تر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of dissimilar 6061-T6 Al/DP590 dual phase steel welds produced using friction stir spot welding

چکیده [English]

Dissimilar 6061Al alloy/DP590 dual phase steel joints were fabricated using friction stir spot welding. The influence of rotation speed and dwell time on the feasibility of sound joints were examined by microstructural and mechanical evaluations. Microstructural examinations by optical and scanning electron microscopy exhibited fine grains structure in the stir zone of aluminum and dominant ultrafine ferrite grains with mean grain size of less than a micron and minor martensite at ferrite grain boundaries in the steel side. In addition, an intermetallic component layer was produced along the joint interface; its thickness was a function of process parameters. The tensile-shear strength of the joint was initially found to increase with increasing of tool rotation speed at constant dwell time and then decrease with further increasing. Same trend was observed with increasing of dwell time at constant tool rotation speed. Tensile-shear strength is influenced by the thickness of the intermetallic layer. A maximum tensile-shear strength of 205MPa
was achieved for the joint produced using tool rotation and dwell time of 2000rpm and 4s, respectively; this is higher than the shear yield strength of 6061-T6 Al.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Friction stir spot welding
  • Dissimilar joining
  • Aluminum Alloy
  • Dual-phase steel
  • Ultra-fine grains