Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Morteza Shamanian esfahani
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamzeh Hajati
حمزه حاجتی

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
در تحقیق حاضر ابتدا نانوکامپوزیت Al-3%Vol.TiC با استفاده از روش نورد تجمعی پس از 10 سیکل نورد تولید شد . سپس ماده ی تولید شده با در نظرگرفتن سه سرعت چرخش ابزار 320، 600 و rpm 900 و سه سرعت پیشروی 100، 200 و mm/min 300 تحت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفت تا متغیر بهینه تعیین شود . در ادامه با استفاده از متغیر بهینه نانوکامپوزیت تولید شده به روش غوطه وری در زیر آب جوشکاری شد . به منظور بررسی های ریزساختاری از نمونه های مختلف از میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی و برای بررسی های خواص مکانیکی از آزمون کشش و سختی سنجی استفاده شده است . توزیع اندازه ذرات کاربید تیتانیم در زمینه با استفاده از نرم افزار انجام شد . سطح شکست نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت . بررسی های ریزساختاری از نانوکامپوزیت اولیه عدم تخلخل و ناپیوستگی در زمینه و فصل مشترک ها را نشان داد . هم چنین بررسی های ریزساختاری از منطقه ی جوش نشان داد که پارامترهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 320 به دلیل حرارت ناکافی و عدم سیلان مناسب زمینه دارای حفره و ناپیوستگی های فراوانی بودند و اتصالات آن ها غیر قابل قبول بود . پارامترهای مربوط به سرعت های چرخش ابزار 600 و rpm900 دارای ریزساختار سالم و بدون نقصی بودند . بررسی ها نشان داد که پارامترهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 600 علیرغم این که دارای اندازه ذرات تقویت کننده ی نسبتا درشت تری بودند اما به دلیل اینکه حرارت ورودی کمتری نسبت به متغیرهای مربوط به سرعت چرخش ابزار rpm 900 به قطعه وارد کرده اند از خواص مکانیکی بالاتری برخوردار بودند . در بین متغیرهای مختلف ، متغیرmm/min 300- rpm 600 به دلیل کمترین میزان حرارت ورودی به ماده از بیشترین استحکام کششی و سختی و کمترین درصد ازدیاد طول برخوردار بود . جوشکاری ماده ی مورد نظر در زیر آب به دلیل افزایش در نرخ سرد شدن و پیک دمایی کمتر نسبت به نمونه ی جوشکاری شده در شرایط معمولی منجر به افزایش قابل ملاحظه ی استحکام کششی و سختی شد اما درصد ازدیاد طول کاهش از خود نشان داد . هم چنین جوشکاری در زیرآب منجر به بالا رفتن بازده جوشکاری شد . شکست نگاری نانوکامپوزیت اولیه قبل از جوشکاری و نمونه های جوشکاری شده وجود حفره ها با اندازه و عمق های مختلف را نشان داد که بیانگر شکست نرم بود . کلمات کلیدی : نانوکامپوزیت ، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ، نورد تجمعی ، ریزساختار ، میکروسکوپ الکترونی عبوری ، بازده جوشکاری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی