تحديد العوامل المثلى لعملية اللحام الاحتكاكي الحركي لسبيكة الألمنيوم باستخدام دقائق نانوية (Al2O3 + SiC)

الباحث

تمارا أمير عباس

المشرف

عباس خماس حسين - ليث قيس عباس

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Friction stir welding;Aluminum alloy;Nanoparticles;Parameter optimization

اللحام بالخلط الاحتكاكي هي من طرق اللحام لريط المواد بالحاله الصلبه والتى يمكن ان تستخدم لريط المواد المختلفه والمواد المتشابهه معا. ag طريقة متطورة لربط المواد All يصعب لحامها بأستخدام طرق اللحام التقليدية. تم إجراء تحليل النتائج باستخدام تصميم تاغوتشي المعتمد على الأمثلية للاستجابة الفردية، وكذلك الأمثلية للاستجابة المتعددة باستخدام طريقة توزيع الأوزان بواسطة برنامج Cordial (Minitab@20) هذا التحليلات للحصول على العوامل الأنسب لعملية اللحام بالخلط الاحتكاكي (FSW) ولفهم العلاقة بين عوامل (FSW) وتأثير الدقائق النانوية على الخصائص الميكانيكية. تم إجراء عملية اللحام الاحتكاكي الحركي (FSW) على سبيكة الألمنيوم (AAG061-T6) بأبعاد )100 ، 200 * 2 ملم). تم إجراء ال (FSW) عند سرع دوران (1400: 1500 و 2000 دورة في الدقيقة)، وسرع لحام )625 45 و 75 ملم/دقيقة)، ونوع الجزيئات النانوية المضافة (كربيد السليكون أو (Line gli تم إجراء الاختبارات الميكانيكية بما في ذلك اختبار الشد واختبار صلادة فيكرز لتقييم جودة الملحومة : الظروف المثلى لتحسين الاستجابة الفردية , بأستخدام طريقة تاغوتشي استخدمت لتحليل نتائج اختبارات الشد والصلادة المجهرية . الظروف المثلى لمقاومة الشد ومقاومة الخضوع كانت (197 ميجاباسكال) و )160 ميجاباسكال) على التوالي, عند سرعة الدوران (1400 دورة في الدقيقة) ، سرعة اللحام (45 ملم/دقيقة) ، ونوع االجزيئات النانوية([41202) .الظروف المثلى لنسبة الاستطالة كانت (061.379) عند سرعة الدوران (1400 دورة في الدقيقة)، سرعة اللحام )25 ملم/دقيقة): ونوع الجزيئات النانوية . SIC) +و4120)الظروف المثلى للصلادة المجهرية فكانت HV) 83.933( ء عند سرعة الدوران )1400 دورة في الدقيقة) ، سرعة اللحام (45 ملم/دقيقة) ، ونوع الجزيئات النانوية SiC) +41203) . الظروف المثلى للاستجابة المتعددة لقيم الاختبارات الميكانيكية ، وهي قوة الشد )197 ميجاباسكال)، ومقاومة الخضوع (160 ميجاباسكال)،: ونسبة الاستطالة (900.682): وصلادة النانوية(1711 99.6) . تم ستخدام مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السيني (EDX) و حيود الأشعة السينية (XRD) و المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لفحص البنية المجهرية للعينة الملحومة وتأثير اضافة الجزيئات النانوية التى لها تأثير كبير في اعاقة هجرة الحدود الحبيبية، مما يؤدي الى تنعيم الحبيبات في منطقة منطقة تغلغل أداة الغرز (NZ) والتي تعزز القوة والصلادة عن طريق عرقلة حركة التشوهات داخل المادة.

Friction Stir Welding (FSW) is a welding method for joining the materials in solid-state and it is used to join both dissimilar and similar materials together. It is a developed method for joining materials that are difficult to weld using the traditional fusion methods. The analysis of the results was accomplished using single response optimization-based Taguchi design and multiple response optimization using Assignment of Weight by (Minitab®20), The analyses was used to obtain the most proper parameters for (FSW) process and to find the connection between the (FSW) parameter and the nanoparticles effect on mechanical characteristics. The Friction Stir Welding (FSW) process was conducted on aluminum alloy (AA6061-T6) with dimension of (100 x 200 x 2 mm). The (FSW) was conducted at a rotation speed of (1400, 1500 and 2000 rpm), welding speed of (25, 45 and 75 mm/min), and the type of the added Nano-particles (Silicon carbide and Alumina). The Mechanical tests such as tensile test and vickers microhardness were used to assess the joint quality . Single response optimization, using Taguchi Method was used to analyze the tensile and microhardness test results. The optimum condition for tensile strength and yield strength were (197 MPa) and (160 MPa), respectively at a rotational speed of (1400 rpm), traverse speed of (45 mm/min) and the nanoparticle’s type (Al2O3). The optimum condition for the elongation was (1.379%) at a rotational speed of (1400 r/min), traverse speed of (25 mm/min) and Nano-particles-type (Al2O3+SiC). The optimum condition for the Microhardness was (83.933 HV) at a rotational speed of (1400 rpm), traverse speed of (45 mm/min) and Nano-particles-type (Al2O3+ SiC). The optimum condition of Multi-Objective Optimization for the mechanical test’s values of Tensile strength, Yield strength, Elongation (%) and Microhardness were (197 MPa), (160 MPa), (0.682%) and (99.6 VH), respectively. X-Ray diffraction, Energy dispersive X-ray inspection, and Scanning electron microscopy used to examine the welded specimen’s microstructure and the effect of nano-particles addition that put a fundamental pinning effect on grain boundary migration, which results in the nugget zone (NZ) grains becoming more refined, which enhance strength and hardness by impeding the movement of dislocation within the material.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب