فردین نعمت زاده

امروزه در صنعت ، اتصال دو آلیاژ فولاد و آلومینیوم به دلیل خواص برتر آلومینیوم نسبت به فولاد از قبیل چگالی کمتر، مقاومت به خوردگی بیشتر، کاهش مصرف سوخت در وسایل نقلیه، وهمچنین کاربرد های زیادی که آلومینیوم می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای فولاد داشته باشد، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این پژوهش جوشکاری لبه روی هم آلومینیوم تجاری خالص به فولاد گالوانیزه، با استفاده از دو فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و جوش - لحیم مورد بررسی قرار گرفته است. سه نوع فلز جوش آلومینیوم ) 4043 ، 4047 و 5356 ( برای فرآیند جوشکاری - لحیم کاری مورد استفاده قرار گرفته است. برای فرایند اصطکاکی اغتشاشی، از یک پین ابزار با مشخصات طول کوتاه تر و قطر بیشتر در مقایسه با دیگر پین ابزارهای رایج این فرآیند به کار گرفته شده است. استحکام اتصال و ترکیبات بین فلزی برای هر چهار روش، مورد تست و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان از نیاز پوشش فلز روی برای هر دو فرآیند اتصال، به منظور کم شدن زاویه ترشوندگی در فرآیند جوشکاری - لحیم کاری و تشکیل ترکیب بین فلزی با چقرمگی شکست بالاتر و سختی کمتر در فرآیند اصطکاکی اغتشاشی اتصال آلومینیوم به فولاد گالوانیزه دارد. فلز جوش استفاده شده در فرایند جوشکاری - لحیم کاری، ترکیبات بین فلزی و پدیده ی ترک گرم را از طریق افزودن عناصر آلیاژی کنترل می کند. با تشکیل ترکیبات بین فلزی 3 تایی از عناصر آلومینیوم - آهن - سیلیسیم و آلومینیوم - آهن - روی، می توان استحکام نمونه ها را به صورت کلی افزایش داد و از تردی و سختی فازهای بین فلزی 2 تایی آهن - آلومینیوم کم کرد. بیشترین استحکام مربوط به روش جوشکاری - لحیم کاری، در حدود 62 % فلز پایه است که از روش اصطکاکی اغتشاشی با استحکام 70 % فلز پایه به مراتب کمتر است. به بیانی دیگر، حرارت ورودی کمتر فرایند اصطکاکی اغتشاشی منجر به بهبود خواص مکانیکی اتصال در مقایسه با فرایند جوشکاری - لحیم کاری شده که نشان از تأثیر حرارت ورودی بر روی کیفیت اتصال دارد. هرچند، به دلیل وجود محدودیت های انقباضی در طول اجرای فرایند اصطکاکی اغتشاشی، استفاده از این فرایند تنها در موقعیت هایی که نگه داشتن قطعات با مشکل مواجه نشود مناسب است