بهبود عمر ابزار جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اتصال کامپوزیت های زمینه فلزی

کامپوزیت های ماتریس (زمینه) جوشکاری که با روش‌های مرسوم شکل‌گرفته اند، ناپیوستگی های زیادی ایجاد می‌کنند که به کیفیت اتصال ها آسیب می‌رسانند. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ‏FSW)‏( یک روش جایگزین برای جلوگیری از این مسائل ارایه می‌دهد. با این حال، وجود ذرات تقویت‌کننده، مانند سیلیکون کاربید در کامپوزیت های زمینه فلزی ‏MMCs)‏(، به طور قابل‌توجهی نرخ فرسایش ابزارهای FSW را افزایش و در نتیجه عمر ابزار آن‌ها را کاهش داده‌است. بنابراین، این تحقیق بر بهبود عمر ابزار FSW در اتصال کامپوزیت های زمینه آلومینیوم از طریق افزایش سطح متمرکز شده‌است. فولاد ابزار ۱۳ H و کاربید تنگستن به عنوان ماده پایه برای ابزار FSW و گرافن، نانولوله های کربنی و کربن شبه الماس برای پوشش دادن ابزار FSW انتخاب شدند. متعاقبا، سایش ابزار FSW قبل و بعد از جوشکاری برای ارزیابی عمر ابزار اندازه‌گیری شد. نتیجه اندازه‌گیری فرسایش نشان می‌دهد که مقاومت به سایش کربن شبه الماس ‏DLC)‏( پوشش داده‌شده کاربید تنگستن بالاتر از بقیه است. طول عمر ابزار کاربید تنگستن پوشش داده‌شده )‏ ( DLC به حدود ۴۱ % افزایش یافت. علاوه بر این، پیش‌ب

Welding matrix composites that have been formed with conventional methods produce many discontinuities which harm the quality of joints. Friction stir welding (FSW) offers an alternative method to prevent these issues. However, the existence of reinforcing particles, such as silicon carbide in metal matrix composites (MMCs), has significantly increased the wear rate of FSW tools and hence, reducing their tool life. Therefore, this research has focused on the improvement of FSW tool life in joining the aluminum matrix composites, through surface enhancement. H13 tool steel and tungsten carbide, as a base material, were used for the FSW tool, and graphene, carbon nanotubes, and diamond-like carbon were chosen for coating the FSW tool. Subsequently, the wear on the FSW tool was measured before and after welding to evaluate tool life. The result of wear measurement indicates that the wear resistance of the diamond-like carbon (DLC)–coated tungsten carbide was higher than the others. The to