The effect of magnetic field on the weldability of dissimilar aluminum/steel joint produced by laser welding process
The effect of magnetic field on the weldability of dissimilar aluminum/steel joint produced by laser welding process
The effect of magnetic field on the weldability of dissimilar aluminum/steel joint produced by laser welding process
نوع: Type: thesis
مقطع: Segment: masters
عنوان: Title: The effect of magnetic field on the weldability of dissimilar aluminum/steel joint produced by laser welding process
ارائه دهنده: Provider: khashayar Momen
اساتید راهنما: Supervisors: Dr. Mohsen Sheykhi
اساتید مشاور: Advisory Professors: Dr. Mahmood Moradi, Dr. Seyed Alireza Rasooli
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: Dr. Hamid Esfahani, Dr. Abas Pak
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 2023/09/19
مکان ارائه: Place of presentation: Class 3 of the Faculty of Engineering
چکیده: Abstract: Welding of steel and aluminum is among the crucial processes in the metals industry. In recent years, the use of laser welding as an advanced process for joining different metals has garnered the attention of researchers and industrialists. However, welding steel to aluminum presents significant challenges due to the physical and chemical differences between these two metals. One of the proposed solutions to enhance the laser welding process between these two metals is the utilization of a magnetic field to control and improve welding characteristics. The use of laser technology for metal welding has gained considerable attention in recent decades due to its high precision, minimal heat impact, and reduced need for consumables. In this regard, welding steel to aluminum has become an attractive research topic due to the importance of applications and the high mechanical properties of these two metals. Welding steel to aluminum comes with challenges such as temperature difference, different thermal expansion coefficients, distinct mechanical properties, and the formation of various phases. These differences can lead to the formation of microcracks and weak points in welding, resulting in decreased efficiency and connection stability. Employing a magnetic field as a control factor in laser welding between steel and aluminum can facilitate the improvement of welding properties. This field can aid in controlling heat distribution, regulating cooling rate, and reducing the formation of undesirable phases. In this study, using fiber laser welding, steel AISI 304 and aluminum 1050, as well as steel ST37 and aluminum 1050, were welded, and the effect of the magnetic field on the appearance of the weld pool was examined. Six samples were divided into two groups: "no filler" samples resulting from the connection of steel 304 and aluminum, and "filler" samples resulting from the connection of steel ST37 and aluminum. Each group was investigated both without a magnetic field and with a magnetic field, using welding speeds of 8.8 and 12 mm/s. The S2, S5, and S6 samples were in the "no filler" group, while the S1, S3, and S4 samples were in the "filler" group. Furthermore, samples S1 and S2 were welded without a magnetic field, while samples S3, S4, S5, and S6 were welded with a magnetic field. Samples S3 and S5 were welded with a magnetic field intensity of 70 mT, while samples S4 and S6 were welded with a magnetic field intensity of 120 mT. The welding was performed using a 600-watt laser welding machine for all samples, with a focal distance of 31 mm, a frequency of 5000 Hz, and at the two different welding speeds. Applying a magnetic field has led to an increase in the depth of the welds and a decrease in their width. In samples without a magnetic field, the welds exhibited a wider keyhole-like appearance, while under the influence of the magnetic field, the keyhole holes transformed into V-shapes. The results indicate a significant impact of the magnetic field on the microstructure of the weld. The Lorentz force generated by the magnetic field has displaced the movement of the molten pool, increased the density of surface reactions, and enhanced the microstructure of the weld. Additionally, with an increase in the magnetic field intensity, the metallic compounds in the welded joints were unexpectedly scattered, leading to an improvement in the mechanical properties of the joints. A uniform application of the magnetic field can also prevent the formation of glass-like shapes and enhance the final properties of the connection. These findings suggest that applying a magnetic field in the laser welding process can effectively contribute to controlling and improving the microstructure and properties of the welded joints. Based on the research results, it has been determined that due to the diversity of elements and the formation of intermetallic compounds, steel 304 possesses greater hardness compared to steel ST37. As welding speed increases, the hardness increases in all samples. However, applying a magnetic field leads to a decrease in hardness in the samples. This phenomenon is attributed to better distribution of precipitates and more scattered elements in the presence of the magnetic field, reducing the phase separation. In the steel section, the average hardness is around 250 Vickers, increasing to approximately 550 Vickers in the center. Moreover, in the aluminum section that enters the aluminum sample's depth, the hardness remains nearly constant, indicating around 70 Vickers. Keywords: Laser welding, magnetic field, Lorentz force, steel and aluminum, intermetallic compounds
به اطلاع متقاضیان دکترای سال تحصیلی 1404-1403 رشته های مهندسی (مکانیک - کامپیوتر - برق - مواد - عمران - صنایع) دانشگاه بوعلی سینا می رساند، فهرست اساتید پذیرنده دانشکده مهندسی...
به اطلاع می رساند یک شرکت دانش بنیان در اصفهان نیازمند خدمات تحقیقاتی دانش آموختگان رشته های مواد و شیمی بوده و استخدام می کند. علاقمندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و هماهنگی با شماره 03133879868 در...
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...