دانلود رایگان ترجمه مقاله اثر مشخصات پین بر عیوب اغتشاشی اصطکاکی جوش داده شده آلومینیوم آلیاژی 7075 – الزویر 2015

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1 – مقدمه
در طول سالها، FSW بدلیل اتصال ترکیباتی مانند آلیاژهای آلومینیوم اهمیت بسیار بالایی پیدا کرده است، زیرا حرارت تولید شده در طول فرایند به اندازه کافی شدید نیست که نواقصی را ایجاد کند که به طور معمول، در این مواد در طی جوشکاری ذوب مشاهده می شوند (Thomas و همکارانش، 1999). سرعت چرخش ابزار، سرعت حرکت ابزار و فشار عمودی بر روی صفحات در طی جوشکاری، پارامترهای فرایند اصلی FSW می باشند (Rajakumar و همکارانش،2010). با این حال هندسه ابزار که شامل هندسه شانه ابزار FSW و پروفیل میله پین ابزار است، نیز یک ویژگی قابل توجه است که بر استحکام جوش اثر می گذارد. بنابراين، مطالعه فرايند FSW نیز شامل بررسي و مطالعه ویژگیهای ابزار مي باشد (Su و همکارانش، 2003). اثربخشی یک اتصال FSW به شدت تحت تأثیر چند پارامتر ابزار، بویژه پارامترهای هندسی، مانند ارتفاع و شکل پین (استوانه ای، ذوذنقه ای شکل، پیچشی، و غیره) می باشد که یک تأثیر مرتبط با جریان فلز، و بر روی تولید حرارت بدلیل نیروهای اصطکاک دارد (Leal و همکارانش، 2008؛ Qerin و همکارانش، 2009؛ Rai و همکارانش، 2011؛ Zhang و همکارانش، 2012). ابزار FSW بخش مهمی از این فرایند جوشکاری است. دیوز (Dawes) و توماس (Thomas) (1999)، جزئیات رویکرد توسعه ابزار را در ایجاد جوش مورد ملاحظه قرار دادند و جنبه های طراحی ابزار مفهوم شانه پیمایش را مطرح نمودند. در حالی که مطالعات متعددی بر روی تغییر چرخش و سرعت جوشکاری برای بهینه سازی پارامترهای جوشکاری و مطالعه ریز ساختاری آنها در مورد آلیاژهای آلومینیوم متمرکز شده است، تحقیقات محدودی بر روی اثرات ساختار ابزار صورت گرفته است (Leal و همکارانش 2008؛ Barcellona و ،Buffa، 2004؛ Boz و Kurt، 2004). تعداد زیادی از تحقیقات در زمینه فرایند FSW و بویژه بر روی تجسم جریان مواد در اطراف ابزار FSW انجام شده است (Guerra و همکارانش، 2002). به خوبی شناخته شده است که موادی که دارای تغییر پلاستیکی تغییر شکل هستند، مجبور به جریان در جهت چرخش ابزار از جلو به عقب ابزار FSW می باشند. اگرچه تعدادی از تحقیقات در مطالعات معاصر بر روی بررسی در باره شانه ابزار و پروفیل میله انجام شده است، یک مطالعه دقیق مقایسه ای در باره ویژگی های ابزار اصلی مختلف برای یک ماده معین، به ندرت یافت می شود. بنابراین، بررسی منظم اثر هندسه پروفیل پین بر روی جوش FSW، مورد نیاز می باشد. در این مطالعه، اثر هندسه ابزار مختلف بر روی خواص مکانیکی، ویژگی های ریز ساختاری و نواقص اتصال جوش ایجاد شده از آلیاژ آلومینیوم 7075، مورد مطالعه قرار گرفت.

2 – فعالیت های تجربی
یک صفحه آلیاژ آلومینیوم 6T – 7075، با ترکیب شیمیایی (به wt%) Fe 18/ – Cr 19/ – Cu 55/1 – Mg 4/2 – Zn 7/5 – Al، به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار گرفت. این ابزارها در شکل 1 نشان داده شده است. سرعت های جوشکاری و چرخش، به ترتیب برابر با 63 میلیمتر در دقیقه و 1600 دور در دقیقه بود. میکروساختار این نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترون SEM) مورد بررسی قرار گرفت. یک میکروسکوپ نوری مدل M60BX المپیوس و یک میکروسکوپ الکترون اسکن میدان انتشاری مدل VEGE / TESCAN-XMU (FESEM)، برای بررسی ریز ساختار اتصالات، مورد استفاده قرار گرفت. سطوح شکست نمونه های FSW جوش داده شده پس از انجام آزمایش کشش، بوسیله FESEM مورد بررسی قرار گرفتند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. Introduction

Over the years FSW has increased significance for joining such as aluminum alloys as the heat produced during the process is not severe enough to produce the defects which are generally observed in these materials during fusion welding, Thomas et al. (1999). Rotational speed of the tool, tool traverse speed, and vertical pressure on the plates during welding are the main process parameters of FSW, Rajakumar et al. (2010). However the tool geometry which includes the geometry of the FSW tool shoulder and tool pin probe profile is also a significant characteristic which affects the weld strength. Therefore, study of the FSW process also includes the investigation and study of tool characteristics, Su et al. (2003). The effectiveness of an FSW joint is strongly affected by several tool parameters; in particular, geometrical parameters such as the height and the shape of the pin (cylindrical, trapezoidal, screwed, etc.) has a related influence on the metal flow and on the heat generation due to friction forces, Leal et al. (2008), Querin et al. (2009), Rai et al. (2011), Zhang et al. (2012). The FSW tool is a critical part of this welding process. Dawes and Thomas (1999) defined in detail the tool development approach taken at The Welding Institute and outlined the tool design aspects of the scroll shoulder concept. While there have been several studies focused on the variation of rotation and welding speeds to optimize the welding parameters and study their microstructures for aluminum alloys, limited research has been carried out on the effects of tool structure, Leal et al. (2008), Barcellona and Buffa (2004), Boz and Kurt (2004). A large majority of research conducted on the FSW process has focused specifically on visualizing the material flow around the FSW tool, Guerra et al. (2002). It is well understood that plastically deforming material is forced to flow in the direction of tool rotation from front to the rear of the FSW tool. Even though some work has been done in contemporary literature on the study of the tool shoulder and probe profile, a comparative detailed study of different basic tool features for a given material is rarely found. There is, therefore, a need to systematically investigate the effect of tool pin profile geometries on the FSW weld. In this study, the effects of various tool geometries on mechanical properties, microstructural characteristics and defects of the welded joint made from 7075 aluminum alloy were studied.

2. Experimental

5 mm thickness 7075-T6 Al alloy plate with chemical composition of Al-5.7 Zn-2.4 Mg-1.55 Cu-0.19 Cr-0.18 Fe (in wt.%) was used as base material. The tools are shown in Fig. 1. The welding and rotation speeds were 63 mm min1 and 1600 rpm, respectively. The microstructure of the specimens was studied by using optical (OM) and electron microscopes (SEM). An Olympus BX60M optical microscope and a VEGE/TESCAN-XMU field emission scanning electron microscope (FESEM) were used to examine the microstructure of the joints. Fracture surfaces of the FSWed specimens after tensile test were examined with FESEM.