بررسی عیوب جوش در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوش ذوبی آلیاژهای آلومینیوم

Investigation of weld defects in friction-stir welding and fusion welding of aluminium alloys

چکیده

صنایع حمل و نقل مجبور به بررسی مسائلی هستند که از تأکید بیشتر بر محصولات با مصرف انرژی کمتر و از لحاظ محیط زیستی پایدارتر نشأت می‌گیرند. بنابراین، مهندسان، این مسئولیت را دارند که راه حل‌های مبتکرانه ارائه دهند که مسائل حفاظت از محیط زیست را در کنار برآورده کردن الزامات صنعتی برای قابلیت تولید بیشتر و کاهش هزینه‌های عملیاتی برآورده کند. آلیاژهای آلومینیم به طور موفقی توانسته اند الزامات مورد نیاز در خصوص سازه‌های با وزن کم را برآورده کنند. توسعه‌های قابل توجه در تکنیک‌های جوشکاری آلومینیم بسیاری از مسائل مربوط به جوشکاری آن را حل کرده است، اگرچه همچنان برخی مسائل همچنان برطرف نشده اند. مطالعه حاضر به بررسی فاکتورهای کلیدی مرتبط با تشکیل عیوب جوش در روش‌های جوشکاری متداول برای آلیاژهای آلومینیوم می‌پردازد.

در ابتدا، مروری مختصر بر عیوب روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، جوشکاری با لیزر و جوشکاری با قوس آلیاژهای آلومینیوم ارائه شده است. این بررسی به عنوان مبنای تحلیل رابطه بین پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و عیوب جوش استفاده می‌شود. سپس، در خصوص تشکیل و جلوگیری از عیوب مهم جوش در فرآیند جوشکاری با لیزر، مانند حفره و ترک خوردگی گرم بحث شده است. در نهایت، جنبه‌های متالورژیکی که بر ریزساختار فلز جوش اثر گذاشته و با عیوب در ارتباط هستند، مانند روش‌های جلوگیری از تشکیل عیوب، برای متداول‌ترین عیوب در جوشکاری با قوس آلیاژهای آلومینیم جدول بندی شده اند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Transportation industries are obliged to address concerns arising from greater emphasis on energy saving and ecologically sustainable products. Engineers, therefore, have a responsibility to deliver innovative solutions that will support environmental preservation and yet meet industries’ requirements for greater productivity and minimised operational costs. Aluminium alloys have successfully contributed to meeting the rising demand for lightweight structures. Notable developments in aluminium welding techniques have resolved many welding related problems, although some issues remain to be addressed. The present study attempts to give an overview of the key factors related to the formation of defects in welding methods commonly used with aluminium alloys.

First, a concise overview of defects found in friction-stir welding, laser beam welding and arc welding of aluminium alloys is presented. The review is used as a basis for analysis of the relationship between friction-stir welding process parameters and weld defects. Next, the formation and prevention of the main weld defects in laser beam welding, such as porosity and hot cracking, are discussed. Finally, metallurgical aspects influencing weld metal microstructure and contributing to defects are tabulated, as are defect prevention methods, for the most common flaws in arc welding of aluminium alloys.