افزايش استحكام اتصال لبه روي هم آلومينيوم و منييزيم با استفاده از فرايند جوشكاري اصطكاكي اختلاطي

• اعتبار
• قابل خرید

اداره اختراع : اداره ثبت اختراعات ایران

شماره اظهارنامه : 139250140003006572

شماره ثبت : 82695

تاریخ ثبت : 1392/07/30

نام مالک/مالکین : علي رضا خاوندي و مهدي ديواندري و مهران صلوات بخش و محمدحسن زماني

نام مخترع/مخترعین : مهران صلوات بخش و محمدحسن زماني و مهدي ديواندري و علي رضا خاوندي

طبقه بندی بین المللی : B64 B63 C22

خلاصه شرح اختراع :

هدف از اين طرح، افزايش استحكام اتصال دو فلز سبك آلومينيوم و منيزيم در حالت جامد با طرح اتصال لبه روي هم مي باشد. اين طرح در جهت حل مشكل اتصال دو فلز غير هم جنس بسيار پر مصرف در صنايع هوافضا و خودروسازي مي باشد. اتصال غير هم جنس آلومينيوم و منيزيم بسيار دشوار بوده و استحكام اتصالات آن بسيار كم مي باشد. زمينه هاي فني مرتبط با اين طرح، مكانيك ساخت و توليد و متالورژي مي باشد. در سال هاي اخير، سبك سازي سازه هاي مرتبط با حمل و نقل به يكي از مهمترين اهداف مهندسين و محققين تبديل شده است. منيزيم و آلومينيم با دانسيته هاي gr/cm3 7/1 و gr/cm3 7/2 به ترتيب اولين و دومين فلزات مهندسي سبك به شمار مي روند كه كاربردهاي آن در تجهيزات و وسايل مربوط به حمل و نقل با رشد چشمگيري همراه است و در سازه هاي مرتبط با حمل و نقل (هوايي، زميني، ريلي و دريايي) در راستاي رسيدن به هدف سبك سازي، اتصال غير مشابه آلومينيوم و منيزيم اهميت پيدا مي كند. اتصال آلومينيوم و منيزيم در داخل كابين هاي هواپيما، در پنل هاي درب و صندلي خودروهاي جديد، در بدنه ماهواره هاي فضايي كاربرد بسيار زيادي دارد. در اين طرح اتصال آلومينيوم و منيزيم در حالت جامد و بدون ذوب شدت سطوح اتصال انجام شده است. در جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي از يك ابزار فولادي چرخنده براي آميختگي مكانيكي سطوح دو ورق آلومينيوم و منيزيم و ايجاد اتصال مكانيكي-متالورژيكي استفاده مي گردد. در اين طرح، در ابتدا ابزار جوشكاري با دو نوع پين مثلثي و استوانه اي طراحي گرديد سپس فيكسچر مخصوص با يك صفطه فلزي پشت بند و دو كلمپ طراحي گرديد و با استفاده از فرآيندهاي كف تراشي، فرز، سراخكاري و سنگ تجهيزات مورد نياز ساخته شد. در اين طرح ابتدا فيكسچر بر روي ميز فرز بسته مي شود و سپس ورق هاي آلومينيوم و منيزيم بر روي آن قرار گرفته و ثابت مي گردد و ابزار چرخنده وارد ورق بالايي شده و با اختلاط مكانيكي آن با ورق پاييني عمل اتصال را انجام مي دهد. براي افزايش استحكام اتصال ايده تغيير طراحي ابزار فولادي به كار گرفته شد، به گونه اي كه با ايزار فولادي با پين مثلثي نسبت به ابزار با پين استوانه اي، استحكام اتصال افزايش داده شد از طرف ديگر با انتخاب منيزيم به عنوان ورق بالايي و همچنين تغيير جهت چرخش ابزار نيز استحكام اتصالات ايجاد شده افزايش داده شد. اين طرح داراي مزاياي زير است: •\\\\tافزايش استحكام اتصال با تغيير طرح پين ابزار •\\\\tاستفاده از ابزار با پين مثلثي و ايجاد اتصالات با استحكام بالاتر •\\\\tاعوجاج و تنش هاي پسماند كمتر در فلز متصل شده به يكديگر •\\\\tكاهش تركيبات بين فلزي در فصل مشترك اتصال •\\\\tعدم ايجاد آلودگي هاي موجود در روش هاي جوشكاري ذوبي