جوش ترکیب جوشکاری آلومینیوم ۶۰۶۱ – T6 در حضور خنک کننده آب: تحلیل ویژگی‌های مکانیکی و توزیع تنش پسماند

جوشکاری اصطکاک زیر آب اصلاح شده aa6061 – T6 به منظور بهبود خواص مکانیکی اتصالات ساخته شده در پیکربندی حالت مرکب انجام شده است. از طرح آزمایشی فاکتوریل کامل برای طراحی آزمایش‌ها مورد نیاز و یافتن اثر خنک‌کننده آب بر ترکیب‌های مختلف سرعت چرخش ابزار و سرعت حرکت استفاده شد. در این آزمایش مشاهده شد که با اعمال شرایط سرمایش آب، مقاومت کششی و سختی اتصالات به ترتیب در حدود ۱۶ % و ۱۲.۵ % بهبود می‌یابد. هم چنین یافته‌های تحقیق نشان داد که کشیدگی با اعمال شرایط خنک‌کننده از بین رفته‌است و از مقادیر متوسط of تا ۶.۹۸ درصد می‌رسد. از تجزیه و تحلیل ریز ساختار مشخص شد که پالایش و جلوگیری از انتقال گرما از منطقه متاثر از گرما، مکانیسم‌های اصلی برای بهبود استحکام و سختی جوشکاری هستند. همچنین، توزیع تنش پسماند نشان داد که استفاده از خنک کننده آب برای فرآیند FSW باعث افزایش بزرگی و عمق تنش پسماند فشاری می‌شود که به طور قابل‌توجهی انحراف نمونه پس از انعطاف پذیری را کاهش می‌دهد.

Underwater friction stir welding of AA6061-T6 was carried out in order to improve mechanical properties of fabricated joints in butt mode configuration. Full factorial experimental design was used to design the required experiments and finding effect of water cooling on various combinations of tool rotation speed and travel speed. It was found that by applying water cooling condition, the tensile strength and hardness of the joints can be improved about 16% and 12.5% respectively. Also, research findings showed that the elongation is deteriorated by applying cooling condition and reaches from average values of 10.46%–۶.۹۸%. From microstructure analysis, it was found that grain refining and prevention of heat affected zone from softening are main mechanisms for improving the welding strength and hardness. Also, residual stress distribution showed that applying watercooling to FSW process causes increase of magnitude and depth of compressive residual stress that significantly reduces the