-۱ مقدمه

جوشکاری اصطکاکی تلاطمی در سال ۱۹۹۱ برای اولین بار توسط انستیتوی جوشکاری انگلستان برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفت ۱]و.[۲ فرآیند این گونه آغاز میشود که نوک ابزار مصرف نشدنی با طراحی مناسب، نیروی عمودی کافی و حرکت دورانی مشخص پایین آمده و با لبههای درز دو ورق یا صفحه تماس برقرار کرده و به خاطر حضور نیرو پین در قطعه فرو رفته و حرارتی ناشی از اصطکاک ایجاد میشود. با فرو رفتگی و اعمال هرچه بیشتر نیرو اصطکاک بین سطح ابزار و سطح فوقانی قطعه بیشتر شده و حرارت ایجاد شده بالاتر میرود. در این حین حرکت خطی ابزار در راستای فصل مشترک دو فلز منجر به اتّصال آن دو میشود و از آنجایی که این اتّصال بدون عمل ذوب فلز صورت گرفته به آن جوشکاری اصطکاکی تلاطمی در حالت جامد می گویند. حرکت ابزار چرخشی در طول درز جوش باعث ایجاد گرمای اصطکاکی بین ابزار و ماده شده که دراثر آن ماده سیلان یافته و درز جوش را پرمیکند.[۶-۳]

در صنعت هستهای برای دفع و دفن زبالههای هستهای تولید شده در راکتورها و آزمایشگاههای هستهای باید از مخازنی با مقاومت خوردگی مناسب استفاده شود. این مخازن باید توانایی مقاومت به خوردگی در مقابل عوامل محیطی و بیولوژیکی در عمق حداقل ۵۰۰ متر زیر زمین را داشته باشند.[۷] برای رفع این نیاز از فلز مس با مقاومت به خوردگی بسیار خوب برای جداره بیرونی و از چدن برای شبکههای داخلی استفاده میشود. شکل((۱ ابعاد جداره مسی و شبکه های چدنی را نشان میدهد، که پسماندهای هستهای در داخل آن قرار میگیرد.۷]و.[۸

۱۰۱۳

شکل(:(۱ مراحل تکامل ساخت مخازن پسماندارهای هستهای.[۷]

شکل((۲ جداره مسی و شبکههای چدنی را نشان میدهد که پسماندهای هستهای در داخل آن قرار میگیرد.

در حال حاضر برای جوشکاری اولیه و بستن نهایی درب این مخازن از جوشکاری اصطکاکی تلاطمی استفاده می شود.[۷]

شکل(:(۲ مخازن پسمانداری با جداره مسی.[۸]

-۲ روش تحقیق

ترکیب شیمیایی ورقهای مسی مورد جوشکاری در جدول((۱ نشان داده شده است. در این تحقیق از ورقهای مسی با ابعاد ۲۰۰×۷۵×۳ mm استفاده شد. چون ورقها در شرایط نورد شده قرار داشتند بدین منظور نمونهها به مدت ۲ ساعت در دمای۴۰۰ C آنیل شدند. برای جوشکاری اصطکاکی تلاطمی از دستگاه CNC استفاده گردید. فرآیند جوشکاری، نحوه و ابزارهای آن در مقدمه شرح داده شده است.در جدول((۲ شرایط ابزار جوشکاری مورد استفاده نشان داده شده است.