بهبود اتصالات جوشکاری خودروسازی با نانوذرات

به گزارش پدال نیوز به نقل از ایسنا، آلومینیوم فلزی با چگالی کم و درعین ‌حال خواص مکانیکی بسیار قابل ملاحظه‌ای است. از این ‌رو استفاده از این فلز ارزشمند در بسیاری از صنایع گسترش یافته است. علی رغم گستردگی طیف‌های آلیاژهای آلومینیوم، برخی اتصال قطعات آلیاژی این فلز توسط روش‌های رایج جوشکاری با مشکلاتی مواجه است.
 
از سوی دیگر اتصالات جوشکاری نسبت به سایر مناطق قطعه معمولا خواص متفاوتی دارند. از این ‌رو تلاش‌هایی به ‌منظور بهبود عملکرد این اتصالات صورت پذیرفته است و در این راستا پژوهشگران دانشگاه تهران تحقیقاتی را در این زمینه اجرایی کردند.
 
مهندس مهدی سعیدی، از محققان این طرح هدف از انجام این مطالعات را بهبود عملکرد مکانیکی و متالورژیکی اتصال جوشی دو نوع آلیاژ آلومینیوم با خواص مختلف با بهره‌گیری از نانوذرات عنوان کرد و گفت: با توجه به بهبود برخی خواص مکانیکی و متالوژیکی اتصالات نانوکامپوزیتی، این اتصالات از عمر طولانی‌تری بهره‌مند هستند. ازاین‌رو دوره‌های تعمیر و تعویض این اتصالات با فواصل زمانی طولانی‌تری صورت خواهد گرفت و این موضوع کاهش هزینه‌ها را در پی خواهد داشت.
 
وی با تاکید بر این که در این طرح، از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اتصال دو نوع آلیاژ مختلف آلومینیوم، یکی با خواص خوردگی قابل ‌توجه و دیگری با نسبت استحکام به وزن عالی استفاده‌ شد، ادامه داد: به ‌منظور بهبود خواص این اتصالات از نانوذرات آلومینا هنگام اعمال فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی استفاده شد؛ چراکه این نانوذرات موجب شده در ناحیه جوش یک منطقه نانوکامپوزیتی متشکل از فاز آلیاژی آلومینیوم به ‌عنوان فاز زمینه و نانوذرات آلومینا به ‌عنوان فاز پراکنده تشکیل شود.
 
سعیدی با اشاره به مراحل انجام این طرح، خاطر نشان کرد: در ابتدا آلیاژهای پایه که شامل آلیاژهای آلومینیوم می‌شود و همچنین ابزار مورد استفاده در ابعاد هندسی مشخصی ایجاد شدند. سپس نانو ذرات Al2O3 در شیارهایی که برای این منظور در محل اتصال آلیاژهای پایه ایجاد شده بودند، قرار گرفتند. پس‌ از آن، فرایند جوشکاری با پارامترهای مشخصی انجام گرفت.
 
این محقق اضافه کرد: مقایسه بین نتایج آزمون‌های مربوط به اتصالات تقویت شده و نشده با نانو ذرات بیانگر بهبود مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش و سختی اتصالات تقویت شده است.
 
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های مهندس مهدی سعیدی، مهندس محسن برموز از دانش‌آموختگان دوره کارشناسی ارشد دانشگاه تهران و دانشجویان دکترای دانشگاه صنعتی اوکلند و دکتر محمدکاظم بشارتی گیوی عضو هیأت علمی دانشگاه تهران است، در مجله‌ Materials Research به چاپ رسیده است.