دراسة تركيب مادة التعبئة وشروط اللحام المثلى في اللحام القوسي لسبيكة 7075

اسم الباحث:م. ولاء أحمد الحسين

اسم المشرف :الدكتور المهندس عباد كاسوحة +الدكتور المهندس أحمد الرصيص

العنوان :دراسة تركيب مادة التعبئة وشروط اللحام المثلى في اللحام القوسي لسبيكة 7075

العنوان باللغة الإنكليزية :A Study of  the Filler  Material Composition and Optimal Welding conditions of Arc Welding for 7075 Alloy

العام :2023

القسم : هندسة التصميم والإنتاج

الملخص:تعتبر سبيكة الألمنيوم AA7075 التي تحتوي على (Al-Zn-Mg-Cu) من السبائك عالية المقاومة الميكانيكية، ولهذا السبب أنتشر استخدامها في مجالات الصناعة التي تتطلب هياكل ومكونات عالية الأداء مع مقاومة ميكانيكية وخفة في الوزن، لكن المشكلة الأساسية تكمن في سوء قابلية هذه السبيكة للحام بالانصهار، حيث تظهر التشققات في منطقة اللحام وهذا يعني ضعفها وإمكانية انهيارها لاحقاً، بالإضافة لذلك توجد صعوبة في عملية اللحام بمسار واحد للسماكات التي تزيد عن ٣مم. سيتم التركيز في هذا البحث على لحام صفائح مصنوعة من السبيكة المذكورة أعلاه وبسماكة ٥مم.من المعروف أنّ طريقة اللحام بالقوس الكهربائي باستخدام الكترود التنغستين والغاز الخامل  (TIG) تؤمن الحصول على وصلات لحام جيدة مع تكلفة مقبولة، لكن تبقى المشكلة هي: ضعف الإنتاجية، وحدوث التشققات لبعض أنواع من السبائك، وصعوبة اللحام للسماكات الكبيرة.وبغية تجاوز هذه السلبيات تم العمل على عدة محاور:

أولاً: تحسين الإنتاجية عن طريق بعض التعديلات على مصدر الطاقة ومعدن الملء وآلية التغذية…الخ.

ثانياً: استخدام مادة منشطة (Flux) مع طريقة اللحام (TIG) لتحسين التغلغل عند السماكات الكبيرة.

ثالثاً: تماشياً مع التوجه العلمي للحصول على وصلات لحام بدون تشققات، وبهدف توطين تقانة النانو تم استخدام الجسيمات النانوية في عملية اللحام، حيث تمّ إدخال أكسيد الألمنيوم النانوي بالتوازي مع أكسيد التيتانيوم في الطلاء المطبق على منطقة اللحام.

تم إجراء عدة دراسات وتجارب لإيجاد أفضل المؤشرات لآلية اللحام وكذلك الأمر بالنسبة للطلاء ولمادة الملء، وعلى التوازي تم إجراء دراسات واختبارات متعددة لوصلة اللحام من ناحية الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية، وتم الربط بين كل ذلك للوصول الى النتائج المرجوة.وبالنتيجة المختصرة تبين أنّ: استخدام أكسيد الألمنيوم النانوي أفضل من استخدام أكسيد التيتانيوم وأنّ استخدام معدن الملء ER5356 أفضل من استخدام ER4043مع أوكسيد الألمنيوم النانوي، وتمّ التأكد من أنّ استخدام الجسيمات النانوية يساعد في منع حدوث التشققات في منطقة اللحام، والتفسير العلمي لذلك هو أنّ صغر حجم الجسيمات النانوية المُضافة إلى الطلاء المستخدم في منطقة اللحام يؤدي الى تشكيل عائق أمام نمو الحبيبات وإلى الحد من نمو الطور الحاصل هناك، مما يتيح التنوي المستمر أثناء فترة التبريد بأكملها، وبالتالي تأمين بنية مجهرية دقيقة جداً.

الكلمات المفتاحية: السبيكةAA7075، اللحام القوسي باستخدام مادة منشطة، منطقة الانصهار، منطقة التأثر الحراري، البنية المجهرية، القساوة، الجسميات النانوية.

تحميل البحث: