بررسی اثر تعداد پاس و نانوذرات ZrO2 بر ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار سایش در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی Al-5083

در این پژوهش از فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای انجام اتصال لب به لب آلیاژ آلومینیم 5083 و تولید همزمان نانوکامپوزیت Al-ZrO2 در محل اتصال استفاده شد. ابتدا متغیرهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شامل سرعت دورانی، سرعت پیشروی و زاویه انحراف مورد بررسی قرار گرفت تا نمونه ای که از نظر ظاهری بی عیب و بیشترین استحکام کششی را داشت، به عنوان نمونه مطلوب انتخاب شود تا با اضافه کردن نانوذرات زیرکونیا به بررسی اثر تعداد پاس بر ریزساختار، خواص مکانیکی و سایش نمونه های جوشکاری شده پرداخته شود. برای بررسی ریزساختار نمونه ها از میکروسکوپ های نوری، الکترونی روبشی و نیروی اتمی استفاده شد و نتایج نشان داد که با افزایش تعداد پاس، توزیع ذرات تقویت کننده یکنواخت تر شده و اندازه دانه در ناحیه اغتشاشی به شدت کاهش پیدا کرده است. علت این امر به حضور ذرات تقویت کننده مربوط می شود که با ایجاد قفل کنندگی مرزدانه ها، کمک به جوانه زنی دانه های تبلورمجدد یافته و تاثیر بر شکسته شدن دانه های اولیه می گردد. بیشینه سختی و استحکام کششی مربوط به نمونه چهار پاس بود که به ترتیب111 HV و 328.3 MPa بدست آمد که میزان سختی و کشش به ترتیب حدود 26 و 24 درصد نسبت به نمونه بدون پودر افزایش داشته است. برای ارزیابی مقاومت به سایش نمونه ها، از آزمون رفت و برگشتی استفاده شد و نتایج آزمون سایش نشان داد که با افزایش تعداد پاس میزان مقاومت به سایش افزایش می یابد.