محسن شیخی

در سال های اخیر فناوری جوشکاری لیزر توسعه فراوانی یافته است و صنعت نیازمند بکارگیری موفق این فرآیند جوشکاری در تولید محصولات آلومینیومی می باشد. پژوهش های گذشته نشان می دهد از عمده پدیده های مهم متالورژیکی در جوشکاری لیزرآلیاژهای پرکاربرد گروه 5000 آلومینیوم، ترک انجمادی و پدیده تبخیر عنصر منیزیم می باشند. همچنین نشان داده شده که تاثیر ترکیب شیمیائی بر تمایل به ترک انجمادی در فرآیند جوشکاری لیزر متفاوت از جوشکاریهای قوسی متداول و روش ریخته گری است. هدف این پژوهش، اندازه گیری میزان تبخیر عنصر منیزیم در جوشکاری لیزر پالسی آلیاژ آلومینیوم 5083 به ضخامت mm 5 و بررسی تاثیر آن بر تمایل به ترک انجمادی می باشد. نتایج تجزیه شیمیائی با استفاده از روش EDS در میکروسکوپی الکترونی نشان داد با پالسهای لیزر تحت انرژی 10 ژول و شدت توان kW 2 بطور متوسط در هر پالس % 03/0 وزنی منیزیم از طریق تبخیر در پلاسمای لیزرکاهش می یابد. این درحالی است که در اولین تک پالس حدودا 1 درصد منیزیم تبخیر می گردد. در ادامه معیار پیش بینی ترک انجمادی که در پژوهش های قبلی روی جوشکاری لیزر آلیاژ 2024 در دانشگاه تربیت مدرس توسعه داده شده بود، بر آن اعمال گردید. در محاسبات میزان منیزیم بعنوان یک متغیر در نظر گرفته شد و خروجی محاسبات با مشاهدات تجربی، جهت صحه گذاری نسبی معیار پیشنهادی، مقایسه گردید. تحلیل ها نشان داد که مدل و معیار پیشنهاد شده جهت پیش بینی ترک انجمادی در جوشکاری لیزر پالسی آلیاژ 2024 بصورت مناسبی قابل تعمیم به آلیاژ 5083 و پیش بینی تاثیر کاهش منیزیم بر رفتار ترک انجمادی در این آلیاژ می باشد. از این طریق نشان داده شد که حداکثر حساسیت به ترک انجمادی علاوه بر میزان منیزیم به نرخ سرد شدن نیز وابستگی دارد. لذا نتایج محاسبات و تحلیلهای نشان داد، میزان منیزیم در آلیاژهای آلومینیوم در بیشینه حساسیت به ترک انجمادی در فرایندهای ریخته گری متداول و جوشکاری لیزر پالسی برای آلیاژ 5083 با یکدیگر متفاوت است و به ترتیب 1 و %2/2 پیش بینی می شود. در قسمت دوم پژوهش رفتار ترک انجمادی را با تغییر متغیرهای اصلی لیزر پالسی مثل قله توان، همپوشانی، عرض پالس و بسامد ارزیابی کرده و نتایج حاصله با نتایج بدست آمده از آلیاژ 2024 مقایسه شد. در جوشکاری خطی نیز با افزایش قله توان تا 8/2 کیلو وات و همپوشانی پالس ها تا حدود %90 م