Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Janani
محسن جنانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) of AA7075 Aluminum alloy using filler metal containing TiO2 nano particles and effect of postweld aging treatment on microstructure and mechanical properties
Aluminum7075 Aluminum welding by tungsten-gas arc method using electrodes containingnanoparticles and reviewing aging treatment on microstructure and mechanicalproperties. Thepurpose of this research was to investigate aluminum alloy 7075 welding in T6mode using arc welding of tungsten gas using filler-containing metalnanoparticles and investigating the effect of aging and microstructureevaluation and mechanical properties of the welds. For this purpose, twodifferent filler metals of 4043 ER and 5356 ER were used for arc welding oftungsten gas. Nanoparticles of TiO2 were introduced into the pond by thecoating method on the filler metal. After the welding process, a number ofsamples were used for aging at 140 ° C and 10 hours. In order to evaluate themicrostructure of the optical microscope, a scanning electron microscopeequipped with an elemental analysis system was used. Microstructural,cross-sectional and shear stress tests were used to evaluate mechanicalproperties. Microstructural investigations revealed that the size of the grainsin the boiling region of nanoparticulate welded samples using both reducedfiller metals and aging operations caused a significant change in the formationof sediments and their distribution in the boiling region. Also,microstructural studies showed that grain size in welding using filler material4043 was lower than that of welding with filler metal 5356. Microstructure teston the samples connected to arc welding of tungsten gas revealed that in thearea of ??fuziun , due to the grinding of the grain size and the existence of ahardening structure, it was reduced with both filler metals. It was alsoobserved that the use of nanoparticles as well as aging operations increasedthe difficulty in this area. Based on the results of tensile test and shearstress tests, the microstructural changes reduced the tensile strength andyield strength for the welded sample compared to the base metal. The use ofnanoparticles as well as aging operations increased the strength of the area.According to the results of this study, the connection of gas tungsten weldingusing nanoparticle-coated metal filler 5356 in aged conditions has the bestmicrostructural and mechanical properties. keywords Aluminum7075, reinforcement, coating, arc welding of tungsten gas, aging treatment
هدف از انجام این پژوهش جوشکاری آلیاژ آلومینیم 7075 در حالت پیرسازیشده مصنوعی به روش جوشکاری قوسی تنگستن گاز با استفاده از فلز پرکننده حاوی نانوذرات و بررسی تأثیر عملیات پیرسازی و ارزیابی ریزساختار و خواص مکانیکی جوش‌ها می‌باشد.بدین منظور از دو فلز پرکننده مختلف 4043 ER و5356 ER برای جوشکاری قوسی تنگستن گاز استفاده شد. نانو ذرات TiO 2 با استفاده از روش پوشش دهی بر روی فلزپرکننده به حوضچه جوشکاری وارد شد. پس از فرایند جوشکاری بر روی تعدادی از نمونه‌هاعملیات پیرسازی در دمای 140 درجه سانتی‌گراد و زمان 10 ساعت انجام شد. به‌منظورارزیابی ریزساختاری از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به سیستم آنالیزعنصری استفاده شد. برای ارزیابی خواص مکانیکی از روش ریزسختی سنجی و آزمایش کششعرضی و آزمایش تنش برشی استفاده شد. بررسی‌های ریزساختاری مشخص کرد که اندازه‌یدانه‌ها در منطقه جوش نمونه‌های جوشکاری شده با نانو ذرات با استفاده از هر دو فلزپرکننده کاهش‌یافته و عملیات پیرسازی موجب تغییر قابل‌توجهی در تشکیل رسوبات و توزیعآن‌ها در منطقه جوش شده است. همچنین بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که اندازه دانهدر جوشکاری با استفاده از فلز پرکننده 4043 نسبت به جوشکاری با فلز پرکننده 5356کمتر می‌باشد. آزمایش ریزسختی در مورد نمونه‌های اتصال یافته به روش جوشکاری قوسیتنگستن گاز مشخص کرد که در منطقه ذوبی به دلیل درشت شدن اندازه دانه و وجود ساختارریختگی سختی آن با هر دو فلز پرکننده کاهش‌یافته است. همچنین مشاهده شد که استفادهاز نانوذرات و همچنین عملیات پیرسازی موجب افزایش سختی در این منطقه شده است. براساس نتایج آزمایش کشش و آزمایش تنش برشی مشاهده شد تغییرات ریزساختاری موجب کاهشاستحکام کششی برای نمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده 5356 به مقدار%57 و براینمونه جوشکاری شده با فلز پرکننده 4043 به مقدار % 59 نسبت به فلز پایه شد. استفادهاز نانوذرات و همچنین عملیات پیرسازی موجب افزایش استحکام در این منطقه گردید. باتوجه به بررسی نتایج این پژوهش، اتصال جوشکاری تنگستن گاز با استفاده از فلزپرکننده 5356 پوشش داده‌شده با نانو ذرات در شرایط پیرسازی شده دارای بهترین خواصریزساختاری و مکانیکی می‌باشد. کلماتکلیدی آلومینیوم 7075، تقویت‌کننده، پوشش دهی، جوشکاری قوسیتنگستن گاز، عملیات پیرسازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی