اتاق خبر - از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري، آلومينيوم فلزي با چگالي كم و درعين‌حال خواص مكانيكي بسيار قابل ملاحظه است. ازاين‌رو استفاده از اين فلز ارزشمند در بسياري از صنايع گسترش يافته است. با توجه به گستردگي طيف هاي آلياژهاي آلومينيوم، بعضا' اتصال قطعات آلياژي اين فلز توسط روش‌هاي رايج جوشكاري با مشكلاتي مواجه است.
از سوي ديگر اتصالات جوشكاري نسبت به ساير مناطق قطعه معمولاً خواص متفاوتي دارند. ازاين‌رو تلاش‌هايي به‌منظور بهبود عملكرد اين اتصالات صورت پذيرفته است.
مهندس مهدي سعيدي پژوهشگردانشگاه تهران، هدف از انجام اين طرح را بهبود عملكرد مكانيكي و متالورژيكي اتصال جوشي دو نوع آلياژ آلومينيوم با خواص مختلف با بهره‌گيري از نانوذرات عنوان كرد.
به گفته اين پژوهشگر با توجه به بهبود برخي خواص مكانيكي و متالوژيكي اتصالات نانوكامپوزيتي، اين اتصالات از عمر طولاني‌تري بهره‌مند هستند. ازاين‌رو دوره‌هاي تعمير و تعويض اين اتصالات با فواصل زماني طولاني‌تري صورت خواهد گرفت و اين موضوع كاهش هزينه‌ها را در پي خواهد داشت.
در اين طرح، از روش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي به‌منظور اتصال دو نوع آلياژ مختلف آلومينيوم، يكي با خواص خوردگي قابل‌توجه و ديگري با نسبت استحكام به وزن عالي استفاده شده است. به‌منظور بهبود خواص اين اتصالات از نانوذرات آلومينا هنگام اعمال فرايند جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي استفاده شده است.
استفاده از اين نانوذرات موجب شده در ناحيه جوش يك منطقه نانوكامپوزيتي متشكل از فاز آلياژي آلومينيوم به‌عنوان فاز زمينه و نانوذرات آلومينا به‌عنوان فاز پراكنده تشكيل شود.
سعيدي در خصوص مراحل انجام اين طرح افزود: در ابتدا آلياژهاي پايه (آلياژهاي آلومينيوم گروه 5xxx و 7xxx) و ابزار مورد استفاده در ابعاد هندسي مشخصي ايجاد شدند. سپس نانو ذرات Al2O3 در شيارهايي كه بدين منظور در محل اتصال آلياژهاي پايه ايجاد شده بودند، قرار گرفتند. پس‌ازآن، فرايند جوشكاري با پارامترهاي مشخصي انجام گرفت.
وي ادامه داد: بعد از جوشكاري، نمونه‌هاي مورد نياز هر آزمون به‌صورت جداگانه تهيه شده و با توجه به نوع هر آزمايش، آماده‌سازي نمونه‌ها انجام شد. پس از انجام آزمون‌ها، مقايسه و تحليل داده‌ها انجام گرفت.
مقايسه بين نتايج آزمون‌هاي مربوط به اتصالات تقويت شده و نشده با نانو ذرات بيانگر بهبود مقاومت به خوردگي، مقاومت به سايش و سختي اتصالات تقويت شده است.
با توجه به گستردگي استفاده از اين فرايند جوشكاري در بسياري از صنايع، نتايج اين طرح در صنايع خودروسازي، حمل‌ونقل ريلي و هوافضا مي تواند كاربرد داشته باشد.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌هاي مهندس مهدي سعيدي، مهندس محسن برموز- دانش آموختگان دوره كارشناسي ارشد دانشگاه تهران و دانشجويان دكتراي دانشگاه صنعتي اوكلند- و دكتر محمدكاظم بشارتي گيوي- عضو هيأت علمي دانشگاه تهران- است. نتايج اين پژوهش در مجله Materials Research (جلد 18، شماره‌ي 6، سال 2015، صفحات 1156 تا 1162) به چاپ رسيده است.
ایرنا
94110
