بررسی تغییر شکل القاگر و تغییرات متالورژیکی فصل مشترک اتصال فلزات غیر همجنس آلومینیم-مس در جوشکاری ضربانی مغناطیسی با استفاده از القاگر‌های یک طرفه و دو طرفه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار و عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای

چکیده
در این تحقیق، جوشکاری ضربانی مغناطیسی به عنوان یک راه‌حل جوشکاری حالت جامد برای اتصال متالورژیکی فلزات غیر همجنس آلومینیم-مس پیشنهاد شده است. نوع القاگر مورد استفاده در جوشکاری ضربانی مغناطیسی، از لحاظ شکل و عملکرد از عوامل تاثیرگذار و مهم در ایجاد اتصال متالورژیکی است. دو طرح القاگر تخت، القاگر دو طرفه H شکل و القاگر یک طرفه E شکل، برای جوشکاری فلزات غیرهمجنس آلومینیم-مس استفاده شد. جوشکاری در ولتاژ تخلیه kV 16 و ظرفیت بانک خازن μF 120 و فاصله قبل از برخورد mm 7/0 انجام شد. پس از انجام در حدود 10 بار فرآیند جوشکاری، شکل ظاهری القاگرها مورد ارزیابی قرار گرفت. فصل مشترک اتصال با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FE-SEM) بررسی شد. بررسی القاگرها نشان داد که القاگر دو طرفه پس از تکرار 10 بار فرآیند جوشکاری، دچار تغییر شکل مومسان (پلاستیک) می‌شود که ناشی تداخل میدان‌های مغناطیسی در این نوع القاگر است. تغییر شکل در القاگر باعث افزایش فاصله بین القاگر و قطعه‌کار و در نتیجه کاهش تکرارپذیری نتایج جوشکاری می‌شود. نتایج بررسی میکروسکوپ الکترونی فصل مشترک اتصال، تشکیل منطقه گذار، مورفولوژی موجی شکل، موج‌ها و تکه‌های مس جدا شده در فصل مشترک اتصال را نشان می‌دهد. تشکیل منطقه گذار فقط در جوشکاری با القاگر دو طرفه اتفاق افتاده است که نشان دهنده شدت بسیار بالای برخورد در نوع القاگر نسبت به القاگر یک طرفه است. همچنین عرض فصل مشترک اتصال در جوشکاری با استفاده از القاگر یک طرفه نسبت به القاگر دو طرفه از μm 5/3 به μm 6/0 کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation of coil deformation and metallurgical variations at the interface of dissimilar Aluminum-Copper Joints in magnetic pulse welding using Single-Sided and double-sided coil

نویسنده English

Morteza Sarvari
assistant professor of NSTRI
چکیده English

In this study, magnetic pulse welding (MPW) is proposed as a solid-state welding solution for the metallurgical joining of dissimilar aluminum-copper metals. The coil type used in MPW is a critical factor influencing joint quality, depending on its geometry and electromagnetic performance. Two types of flat coil, a double-sided H-shaped coil and a single-sided E-shaped coil, were used for welding dissimilar aluminum-copper metals. Welding was performed at a discharge voltage of 16 kV, a capacitor bank of 120 μF, and an air gap of 0.7 mm. After 10 welding repetitions, the coils’ morphology was evaluated. The joint interface was analyzed using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Examination of the coils showed that the double-sided inductor underwent plastic deformation after 10 welds due to magnetic field interference. This deformation increased the coil-workpiece gap, reducing process repeatability.The results of the electron microscope examination of the joint interface showed the formation of a transition zone, a wavy morphology, waves, and separated copper pieces at the joint interface. The formation of the transition zone occurred only in welding with a double-sided coil, which indicates a much higher impact intensity in the type of coil compared to the single-sided coil. Also, the width of the joint interface in welding using a single-sided coil has decreased from 3.5 μm to 0.6 μm compared to the double-sided coil.

کلیدواژه‌ها English

Magnetic pulse welding
double-sided coil
single-sided coil
Aluminum
Copper
transition zone

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 03 خرداد 1404