Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Janani
محسن جناني

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
چکيده هدف از انجام اين پژوهش جوشکاري آلياژ آلومينيم 7075 در حالت پيرسازيشده مصنوعي به روش جوشکاري قوسي تنگستن گاز با استفاده از فلز پرکننده حاوي نانوذرات و بررسي تأثير عمليات پيرسازي و ارزيابي ريزساختار و خواص مکانيکي جوش‌ها مي‌باشد.بدين منظور از دو فلز پرکننده مختلف 4043 ER و5356 ER براي جوشکاري قوسي تنگستن گاز استفاده شد. نانو ذرات TiO 2 با استفاده از روش پوشش دهي بر روي فلزپرکننده به حوضچه جوشکاري وارد شد. پس از فرايند جوشکاري بر روي تعدادي از نمونه‌هاعمليات پيرسازي در دماي 140 درجه سانتي‌گراد و زمان 10 ساعت انجام شد. به‌منظورارزيابي ريزساختاري از ميکروسکوپ نوري، ميکروسکوپ الکتروني روبشي مجهز به سيستم آناليزعنصري استفاده شد. براي ارزيابي خواص مکانيکي از روش ريزسختي سنجي و آزمايش کششعرضي و آزمايش تنش برشي استفاده شد. بررسي‌هاي ريزساختاري مشخص کرد که اندازه‌يدانه‌ها در منطقه جوش نمونه‌هاي جوشکاري شده با نانو ذرات با استفاده از هر دو فلزپرکننده کاهش‌يافته و عمليات پيرسازي موجب تغيير قابل‌توجهي در تشکيل رسوبات و توزيعآن‌ها در منطقه جوش شده است. همچنين بررسي‌هاي ريزساختاري نشان داد که اندازه دانهدر جوشکاري با استفاده از فلز پرکننده 4043 نسبت به جوشکاري با فلز پرکننده 5356کمتر مي‌باشد. آزمايش ريزسختي در مورد نمونه‌هاي اتصال يافته به روش جوشکاري قوسيتنگستن گاز مشخص کرد که در منطقه ذوبي به دليل درشت شدن اندازه دانه و وجود ساختارريختگي سختي آن با هر دو فلز پرکننده کاهش‌يافته است. همچنين مشاهده شد که استفادهاز نانوذرات و همچنين عمليات پيرسازي موجب افزايش سختي در اين منطقه شده است. براساس نتايج آزمايش کشش و آزمايش تنش برشي مشاهده شد تغييرات ريزساختاري موجب کاهشاستحکام کششي براي نمونه جوشکاري شده با فلز پرکننده 5356 به مقدار%57 و براينمونه جوشکاري شده با فلز پرکننده 4043 به مقدار % 59 نسبت به فلز پايه شد. استفادهاز نانوذرات و همچنين عمليات پيرسازي موجب افزايش استحکام در اين منطقه گرديد. باتوجه به بررسي نتايج اين پژوهش، اتصال جوشکاري تنگستن گاز با استفاده از فلزپرکننده 5356 پوشش داده‌شده با نانو ذرات در شرايط پيرسازي شده داراي بهترين خواصريزساختاري و مکانيکي مي‌باشد. کلماتکليدي آلومينيوم 7075، تقويت‌کننده، پوشش دهي، جوشکاري قوسيتنگستن گاز، عمليات پيرسازي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی