جوش دادن یک آلیاژ پس از ۸۰ سال!

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، آلیاژ آلومینیوم 7075(AA 7075) هم‌قدرت فولاد اما سبک‌تر است. با این حال جوشکاری این آلیاژ تاکنون غیرممکن بود.

آلیاژ آلومینیوم 7075 در دهه 1940 میلادی بسیار با ارزش بود و همچنان نیز هست، چرا که این آلیاژ دارای قدرت برابری با بسیاری از ورق‌های محبوب فولادی است که در بازار امروز موجود هستند و مقاومت خوبی در برابر خوردگی و ماشین‌کاری دارد ضمن اینکه وزن آن یک سوم وزن فولاد است.

فرآیند جوشکاری آلومینیوم 7075 آسان نیست و تقریباً غیرممکن است. با این حال، محققان دانشکده مهندسی دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس با بهره‌گیری از فناوری نانو یک راه برای جوش دادن آن یافته‌اند.

هنگامی که AA 7075 در دمای جوشکاری گرم می‌شود، ساختار مولکولی آن یک جریان ناهماهنگ از عناصر تشکیل شده را ایجاد می‌کند که منجر به ایجاد مقاومت در آلیاژ و حتی شکست زیر حرارت می‌شود.

این آلیاژ از 5.6 تا 6.1 درصد روی، 2.1 تا 2.5 درصد منیزیم، 1.2 تا 1.6 درصد مس و کمتر از نیم درصد سیلیکون، آهن، منگنز، تیتانیوم، کروم و دیگر فلزات ساخته شده است.

محققان برای حل این مشکل از نانوذرات استفاده کردند. با استفاده از نانوذرات به عنوان مواد پرکننده بین دو سیم جداگانه از AA 7075، نانوذرات کاربید تیتانیوم به آلیاژ تزریق شد.

با این کار دیگر آلیاژ در مقابل جوشکاری مقاومت نداشت و دچار شکست نمی‌شد.

اکنون با استحکامی که این آلیاژ دارد و می‌تواند فشار تا 551 مگاپاسکال را تحمل کند، می‌توان آن را در صنایع هوایی استفاده کرد و می‌تواند با فولاد رقابت کند.

با این آلیاژ که قدرتی برابر با فولاد دارد اما سبکتر از فولاد است، تولید کنندگان می‌توانند وسایل نقلیه سریع‌تر و با کارآمدی بیشتری تولید کنند.

به گفته "شیائوچان لی" محقق اصلی این مطالعه، شرکت‌ها می‌توانند از همان فرآیندها و تجهیزات مورد استفاده کنونی خود برای تولید محصولات با این آلیاژ استفاده کنند و محصولات آنها می‌تواند ضمن حفظ قدرت و استحکام، سبک‌تر باشد و کارآمدی انرژی بیشتری داشته باشد.