The application of the bobbin tool in the friction stir welding of aluminium sheets

• Autorzy: Węglowska Aleksandra

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2019.5/3

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie narzędzia szpulowego do zgrzewania cienkich blach aluminiowych metodą FSW

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents the effect of the technological parameters of the friction stir welding of 2 mm thick aluminium sheets made of aluminium alloy EN AW 6082 performed using of the bobbin tool. The tests included static tensile tests, hardness tests and macroscopic metallographic tests. The tests revealed that properly selected welding parameters enabled the obtainment of joints characterised by material continuity, compact structure and the lack of welding imperfections in the welding area. The application of the bobbin tool made it possible to obtain joints of aluminium sheets characterised by high strength, i.e. amounting to 61% of the base material strength.

PL

Przedstawiono wpływ parametrów technologicznych zgrzewania metodą FSW blach o grubości 2 mm ze stopu aluminium EN AW 6082 przy użyciu narzędzia szpulowego „bobbin tool”. Badania obejmowały statyczną próbę rozciągania, pomiary twardości oraz badania metalograficzne makroskopowe. Wykazano, że przy prawidłowo dobranych parametrach zgrzewania złącza charakteryzują się ciągłością materiałową, zwartą strukturą i brakiem niezgodności spawalniczych w obszarze zgrzewania. Przy zastosowaniu narzędzia szpulowego możliwe jest uzyskanie złączy cienkich blach aluminiowych, o wysokiej wytrzymałości wynoszącej 61% wytrzymałości materiału rodzimego.

Słowa kluczowe

EN

bobbin tool; FSW; friction stir welding; EN AW 6082 aluminium alloy; welding of aluminium; aluminium joints

PL

narzędzie szpulowe; FSW; zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem; stop aluminium EN AW 6082; spawanie aluminium; złącze spawane

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 63, No. 5
• Strony: 23--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Węglowska Aleksandra

• Łukasiewicz – Instytut Spawalnictwa, Department of Resistance and Friction Welding and Environmental Engineering

Bibliografia

• [1] Huijie Z., Min W., Xiao Z., Guangxin Y.: Microstructural characteristics and mechanical properties of bobbin tool friction stir welded 2A14-T6 aluminium alloy. Materials and Design, 2015, no. 65, pp. 559–566 https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.09.068.
• [2] Colligan K. J., O’Donnel A. K., Shevock, J. W., Smitherman M. T.: Friction Stir Welding on thin aluminium using fixed gap bobbin tool. 9th International Symposium on Friction Stir Welding, USA, 2012.
• [3] Edwards R., Sylva G.: Recent advances in welding of aluminium alloys using a self – reacting pin tool (SRPT) approach with application examples. Proceedings of the 7th International Conference on Trends in Welding Research, USA 2005.
• [4] Węglowska A., Kowieski S., Rams B., Pietras A., Matusiak J.: Badania procesu zgrzewania metodą FSW elementów cienkościennych, aluminiowych z zastosowaniem narzędzia szpulowego. Research work no. ST-344/Bb-120. Instytut Spawalnictwa, Gliwice, 2015.
• [5] Hou J., C., Liu H., J., Zhao Y. Q.: Influences of rotation speed on microstructure and mechanical properties of 6061-6 aluminium alloy joints fabricated by self – reacting friction stir welding tool. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, no. 73, pp. 1073–1079 https://doi.org/10.1007/s00170-014-5857-9.
• [6] Liu H., Hou J., C., Gui H.: Effect of welding speed on microstructure and mechanical properties of self – reacting friction stir welded 6061-T6 aluminium alloy. Materials and Design, 2013, no. 50, pp. 872–878 https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.03.105.
• [7] Sued M., K., Pons D., Lavroff J., Wong E. H.: Design and features of bobbin friction stir welding tools: Development of conceptual model linking the underlying physics to the production process. Materials and Design, 2014, no. 54, pp. 632–643. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.08.057.
• [8] Wang F.F., Li W.Y., Wen Q., dos Santos J.F.: Improving weld formability by a novel dual-rotation bobbin tool friction stir welding. Journal of Materials Science &Technology, 2018, vol. 34, no. 1, pp. 135–139 http://doi.org/10.1016/j.jmst.2017.11.001.
• [9] Goebel J., Reimann M., Norman A., dos Santos J.F.: Semi-stationary shoulder bobbin tool friction stir welding of AA2198-T851. Journal of Materials Processing Technology, 2017, no. 245, pp. 37–45 https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.02.011.
• [10] Wang F.F., Li W.Y., Wen Q., dos Santos J.F.: Effect of tool rotational speed on the microstructure and mechanical properties of bobbin tool friction stir welding of Al-Li alloy. Materials and Design, 2015, no. 86, pp. 933–940. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.07.096
• [11] PN-EN ISO 4136: 2013-05E. Badania niszczące złączy spawanych metali. Próba rozciągania próbek poprzecznych.
• [12] PN-EN ISO 9015-1: 2011. Badania niszczące złączy spawanych metali. Badanie twardości. Cz.1. Badanie twardości złączy spawanych łukowo.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 22-27.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).