معرفی اختراع
تکنولوژی فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی زیر آب
(Under Water Friction Stir Welding)
اولین اسناد ثبت شده (Patent) در مورد جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مربوط به موسسه (TWI) انگستان در سال 1991 میلادی می باشد. عملیات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در حالت جامد با استفاده از یک پین فرو رونده در درز محل اتصال قطعات و با چرخش و حرکت رو به جلو انجام می گردد و اتصالی با استحکام بالا حاصل می کند. مکانیزم اتصال گرم شدن موضع مربوطه در اثر اصطکاک پین با فلزات پایه، نرم شدن فلزات پایه و تغییر فرم پلاستیکی و فرو رفتن لبه های محل اتصال در یکدیگر می باشد، بدین ترتیب بدون انجام عملیات ذوب، اتصال دو درز حاصل می گردد. از محدودیت های این فرآیند عدم امکان استفاده آن در محیط های حاوی سیال خنک کننده مانند آب می باشد. زیرا وجود سیال خنک کننده باعث تسریع در انتقال حرارت موضع اتصال شده و امکان تامین حرارت لازم جهت تغییر فرم پلاستیکی محیاء نمی گردد.
در این اختراع با ایزوله کردن پین و عدم تماس سیال خنک کننده با آن شرایط برای جوشکاری محیاء شده است. نتایج آزمون های بازرسی چشمی، متالوگرافی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، سختی سنجی ویکرز و کشش (AWS) بر روی نمونه های آلومنیومی نشان دادند که خواص مکانیکی و ساختاری قطعات جوشکاری شده در محیط های خشک و تر با هم متفاوت بوده به نحوی که قطعات جوشکاری شده در زیر آب از خواص مکانیکی بالاتری برخوردار بودند که علت آن ریزتر شدن دانه ها می باشد، همچنین از نظر خواص ظاهری تفاوتی در نمونه های جوشکاری شده خشک و تر وجود ندارد و می توان این فرآیند را در محیط های تر (حاوی سیال خنک کننده) بکار گرفت. این فرآیند بطور موفقیت آمیزی می تواند در تعمیر و بازسازی سازه های دریایی و صنایع کشتی سازی مورد استفاده قرار گیرد.
از مزایای این فرآیند می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1- امکان استفاده فرآیند در محیط های حاوی سیال خنک کننده مانند آب.
2- به دلیل پایین بودن حرارت ورودی عملیات جوشکاری با حداقل تنش های پسماند و پیچش انجام می شود.
3- در مقایسه با روشهای متداول، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب می تواند خواص مکانیکی بالاتری در جوش ایجاد کند.
4- این فرآیند در مقایسه با روشهای متداول جوشکاری زیر آب نیاز به مصرف انرژی کمتری دارد.
5- از آنجایی که در این فرآیند ذوبی انجام نمی شود لذا این فرآیند سازگار با محیط زیست (آب) می باشد.
6- این فرآیند نیازی به سیم جوش یا فلز پر کننده نداشته، از این رو هر آلیاژی می تواند بدون نگرانی از نظر سازگاری ترکیب شیمیایی منطقه جوش اتصال داده شود.
اختراع مذکور با شماره ۵٩٧۶۶ مورخ ٨/۴/٨٨ بنام آقایان محمد صادقی، حامد ثابت و مهرزاد خلیلی خانقاه گیلوان به ثبت رسیده است.
