تولید لوله های دولایه فولاد/آلومینیوم با استفاده از اتصال چرخشی سرد و بررسی اثر پارامترهای مختلف بر استحکام اتصال لایه ها

محمد مهدی سمندری، کارن ابری نیا، عباس اکبرزاده

چکیده

اتصال چرخشی یکی از روشهای تولید لوله های دولایه، بر مبنای فرآیند فلوفرمینگ، می باشد. این روش جدید دارای پتانسیل بالایی در تولید لوله های دوفلزی جدار نازک و بدون درز است. با استفاده از این روش، آلومینیم (به عنوان لایه ی داخلی یا لایه ی روکش)، و فولاد (به عنوان لایه ی خارجی)، با موفقیت اتصال داده شد و لوله های کامپوزیتی لایه ای تولید شدند. به عنوان پارامترهای مهم برای ایجاد یک اتصال مناسب، اثر پارامترهای درصد کاهش ضخامت کل، ضخامت و استحکام آلومینیم اولیه، بر استحکام اتصال بررسی شد. استحکام اتصال با استفاده از آزمون پوست کنی اندازه گیری و سطوح پوست کنی شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی و بررسی شد. نتایج نشان می دهند که درصد کاهش ضخامت تأثیر زیادی بر استحکام و کیفیت اتصال ایجاد شده دارد. با افزایش درصد کاهش ضخامت پس از آستانه ی تغییر شکل (حدود 35%)، استحکام اتصال به سرعت افزایش می یابد تا به استحکام فلز ضعیف تر می رسد و نمونه ها در آزمون پوست کنی از فلز زمینه می شکنند. با نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه ی لایه ی روکش، به همراه تغییر شکل بیشتر، استحکام اتصال را افزایش می دهند. تصاویر سطح شکست، نشان از افزایش کسر سطحی نواحی اتصال، با بیشتر شدن تغییر شکل، نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه ی لایه ی روکش دارند. به علاوه، الگوی پراکندگی و شکل نواحی شکست، با افزایش تغییر شکل، از رگه های نامنظم به نواحی تقریباً مستقیم در امتداد طولی تغییر می یابد.