چکیده:................................ 1
فصـل اول:
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی..................... 2
1-1- مقدمه........................ 3
1-2- پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی............. 5
1-3- تنشهای پسماند..................................... 8
1-4- مزایای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی....................... 9
1-5- مزایای جوشکاری FSW................ 10
1-6- پارامتر های جوشکاری..................... 11
1-7- ویژگی های میکرو ساختار جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی.................... 13
1-8-جوش کاری حالت جامد آلیاژهای فلزی.............. 14
1-9-نیروهای ایجادی در جوشکاری FSW............... 16
1-10-تغییرات آلوتروپیک آهن خالص.................................... 18
1-11-بررسی خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن............................. 20
1-12-ساختار PCBN........................... 21
1-13-ابزارهای PCBN............. 22
فصل دوم:
شرایط جوشکاری FSW و نوع و جنس ابزار در جوشکاری فولادهای کربنی............. 24
2-1-مقدمه........................................ 25
2-2-کلیات روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی............................ 26
2-3-ساختار حاصل از جوش.................................. 27
2-4-بررسی سرعت جوشکاری بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن دوفازی.......... 29
-5-2 ساختار PCBN...................................... 31
فصل سوم
بررسی فولادهای ضد زنگ در صنعت خودروسازی............... 34
3-1-مقدمه................................... 35
3-2-فولادهای ضد زنگ در صنعت خودروسازی................ 35
3-3-شکل دهی فولاد ضد زنگ.................... 37
3-4-هیدروفرمینگ................. 39
3-5-کاهش وزن قطعه جانبی(Side) خودرو..................... 41
فصل چهارم:
جوشکاری FSW در فولادهای زنگ نزن......................... 43
4-1-جوشکاری FSW فولاد نرم.................... 44
4-2-چرخه حرارتی تجربه شده در فرایند جوشکاری..................... 45
4-3-ریز ساختار فلز پایه......................................... 48
4-4-ناحیه اغتشاشی فولاد ملایم........... 49
4-5-ریزساختار منطقه HAZ......................... 50
4-6-بررسی خواص مکانیکی جوش FSW فولاد ملایم................... 54
4-7-عمر ابزار................................ 56
4-8-جوشکاری FSW فولاد پر کربن JIS S70C............................... 57
4-9-تاثیر سرعت بر حرارت ورودی و سختی..................... 59
4-10-بررسی میکروساختاری تاثیر سرعت خطی................... 60
4-11-بررسی میکروساختاری سرعت زاویه ای................... 60
4-12-مقایسه خواص مکانیکی فلز پایه و ناحیه SZ........................ 61
4-13-فولادهای زنگ نزن دوفازی................... 62
4-14-بررسی سرعت جوشکاری بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن دوفازی ٢٢٠٥SAF 64
4-15-بازرسی اتصال FSW توسط X-ray........................... 66
4-16-بررسی ریز ساختار جوش............................. 67
4-17-تاثیر سرعت جوشکاری بر اندازه دانه های ناحیه اغتشاشی.......... 68
4-18-بررسی خواص مکانیکی.................. 69
فصل پنجم :
نتیجه گیری.......................... 71
5-1-نتیجه گیری:........................... 72
منابع و مأخذ................................78
فهرست شکل ها
شکل 1-1 : تصویر شماتیک جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی.......................... 5
شکل 1-2: تصویر نمادین پینی در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی که از نظر هندسی، بهینهسازی شدهاست. 7
شکل 1-3: اتصالات مختلف برای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی...... 8
شکل 1-4- فرورفتن Shoulder درون قطعه کار...................... 13
شکل1-5: تقسیم بندی مناطق اتصال ایجادی در جوش از نظر میکرو ساختار................ 14
شکل 1-6: نمودار رشد فرآیند جوشکاری پس از ابداع روش قوس الکتریکی در سال های اخیر 15
شکل 1-7: نمای کلی از فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و پارامترهای موثر بر آن........... 15
شکل 2-1- یک ابزار چرخشی غیر مصرفی با یک شانه و پین............................ 24
شکل 2-2- تغییرات آلوتروپیک آهن خالص...................... 26
شکل 2-3- ساختار PCBN....................... 29
شکل 2-4- ابزارهای PCBN......................... 30
شکل 4-3- چرخه دمایی تجربه شده توسط ترموکوپل هایی که 6/35 و 9/65 mm (in ٠/٢٥ و٠/٣٨) در بالای شانه ابزار قرار گرفته اند........................... 47
شکل 4-4- چرخه حرارتی تجربه شده متقارن........................... 48
شکل 4-5- دانه های هم محور فریت (F) و دانه های کوچکتر پرلیت(P)................ 48
شکل 4-6- تصویر SEM از ساختار ظریف پرلیت......................... 49
شکل 4-7- تصویر با بزرگنمایی کم از مقطع جوش فولاد ١٠١٨ AISI..................... 49
شکل 4-8- فریت با فازهای ثانویه کشیده شده[FS(A)]........... 50
شکل 4-9- ناحیه ای دارای دانه های درشت..............51
شکل4-10- بعد از آن دانه های ظریف تر تشکیل شده شامل پرلیت (تیره) و فریت پرویوتکتوید (روشن) 51
شکل4-11- ناحیه بین بحرانی که منطقه دارای دانه های درشت را احاطه کرده است................. 52
شکل 4-12- ناحیه شامل فریت و کاربیدهای کروی................ 52
شکل 4-13-پروفیل میکرو سختی حاصل از جوشکاری فولاد JIS S70C..................... 58
شکل 4-14- بررسی میکروساختاری تاثیر سرعت خطی................... 59
شکل 4-15- a( فریت ظریف و سمانتیت شبه کروی همراه ٤٠درصد حجمی مارتنزیت b ) ٩٧ درصد (مارتنزیت c) مارتنزیت خشن.................. 59
شکل 4-16- بررسی میکروساختاری سرعت زاویه ای (a) مقایسه خواص مکانیکی فلز پایه و ناحیه SZ(b) 60
شکل 4- 17فولاد زنگ نزن دوفازی ٢٢٠٥SAF......................... 61
شکل 4-18- فولاد زنگ نزن دو فازی ٢٥۰٧SAF............... 62
شکل 4-19- تصویر X-ray از جوش FSW با سرعت های مختلف.............. 62
شکل 4-20- ساختار فلز پایه شامل جزایر سفید آستنیت (γ) در زمینه خاکستری فریت (α).... 65
شکل 4-21- تصویر حاصل از میکروسکوپ نوری از میکروساختار ناحیه اغتشاشی در سرعت های مختلف پیشروی 66
شکل 4-22- پروفیل میکروسختی فولاد ۲۲۰۵SAF حاصل از فرایند FSW ٦٠٠rpm و mm/min ۵٠ 67
شکل 4-23- اثر سرعت جوشکاری بر مقدار میانگین اتحکام کششی و سختی در ناحیه اغتشاشی 68