Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Morteza Shamanian esfahani
محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamzeh Hajati
حمزه حاجتي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Friction Stir Welding of Al-TiC Nanocomposite produced by Accumulative Roll Bonding and Evaluation of Joint Properties
In this research , Al-3%Vol.TiC nanocomposite was produced by accumulative roll bonding (ARB) technique after 10 cycles. These strips were joined by friction stir welding (FSW) in conventional (in-air) condition at the tool rotation rates 320 , 600 and 900 rpm and the travel speeds 100, 200 and 300 mm/mihy;. In additiohy;, the strips were welded in submerged (under water) condition to investigate the effect of the immersion method on the microstructure and mechanical properties of the joint . Transmission electron microscopy , scanning electron microscopy and image J analyses were used to evaluate the microstructure . A K type thermocouple was used for monitoring of temperature variation during FSW . Among the 9 welding parameters in the conventional condition, the highest tensile strength and hardness and lowest elongation were achieved in the joint obtained at 600rpm-300mm/min welding parameter (heat index 1200 mm -1 ) . Submerged friction stir welding under water results in lower peak temperature and because of lower heat input, final grain and subgrain sized in stir zone decreased . The hardness and tensile properties of submerged FS welded compare to the conventional FS welded improved. Fractography of FS welded sample showed ductile dimplehy;. The dimples were bigger in conventional condition as compared to that in submerged condition. Keywords: Nanocomposite , Accumulative roll bonding , Friction stir welding , Transmission electeron microscopy , Tensile strength
چکيده در تحقيق حاضر ابتدا نانوکامپوزيت Al-3%Vol.TiC با استفاده از روش نورد تجمعي پس از 10 سيکل نورد توليد شد . سپس ماده ي توليد شده با در نظرگرفتن سه سرعت چرخش ابزار 320، 600 و rpm 900 و سه سرعت پيشروي 100، 200 و mm/min 300 تحت جوشکاري اصطکاکي اغتشاشي قرار گرفت تا متغير بهينه تعيين شود . در ادامه با استفاده از متغير بهينه نانوکامپوزيت توليد شده به روش غوطه وري در زير آب جوشکاري شد . به منظور بررسي هاي ريزساختاري از نمونه هاي مختلف از ميکروسکوپ هاي الکتروني عبوري و روبشي و براي بررسي هاي خواص مکانيکي از آزمون کشش و سختي سنجي استفاده شده است . توزيع اندازه ذرات کاربيد تيتانيم در زمينه با استفاده از نرم افزار انجام شد . سطح شکست نمونه ها توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت . بررسي هاي ريزساختاري از نانوکامپوزيت اوليه عدم تخلخل و ناپيوستگي در زمينه و فصل مشترک ها را نشان داد . هم چنين بررسي هاي ريزساختاري از منطقه ي جوش نشان داد که پارامترهاي مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 320 به دليل حرارت ناکافي و عدم سيلان مناسب زمينه داراي حفره و ناپيوستگي هاي فراواني بودند و اتصالات آن ها غير قابل قبول بود . پارامترهاي مربوط به سرعت هاي چرخش ابزار 600 و rpm900 داراي ريزساختار سالم و بدون نقصي بودند . بررسي ها نشان داد که پارامترهاي مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 600 عليرغم اين که داراي اندازه ذرات تقويت کننده ي نسبتا درشت تري بودند اما به دليل اينکه حرارت ورودي کمتري نسبت به متغيرهاي مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 900 به قطعه وارد کرده اند از خواص مکانيکي بالاتري برخوردار بودند . در بين متغيرهاي مختلف ، متغيرmm/min 300- rpm 600 به دليل کمترين ميزان حرارت ورودي به ماده از بيشترين استحکام کششي و سختي و کمترين درصد ازدياد طول برخوردار بود . جوشکاري ماده ي مورد نظر در زير آب به دليل افزايش در نرخ سرد شدن و پيک دمايي کمتر نسبت به نمونه ي جوشکاري شده در شرايط معمولي منجر به افزايش قابل ملاحظه ي استحکام کششي و سختي شد اما درصد ازدياد طول کاهش از خود نشان داد . هم چنين جوشکاري در زيرآب منجر به بالا رفتن بازده جوشکاري شد . شکست نگاري نانوکامپوزيت اوليه قبل از جوشکاري و نمونه هاي جوشکاري شده وجود حفره ها با اندازه و عمق هاي مختلف را نشان داد که بيانگر شکست نرم بود . کلمات کليدي : نانوکامپوزيت ، جوشکاري اصطکاکي اغتشاشي ، نورد تجمعي ، ريزساختار ، ميکروسکوپ الکتروني عبوري ، بازده جوشکاري

ارتقاء امنیت وب با وف بومی