The Use of a Bobbin Tool in the Friction Stir Welding of Plates Made of Aluminium Alloy EN AW 6082 –T6

• Autorzy: Węglowska A.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2018.4/4

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie narzędzia szpulowego do zgrzewania metodą FSW blach ze stopu aluminium EN AW 6082 –T6

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents test results concerning the friction stir welding of 6 mm thick plates made of aluminium EN AW – 6082. The welding process was performed using a tool consisting of two shoulders and a probe. The tests were concerned with the effect of welding parameters in the process of welding and the quality of joints. Related visual test results enabled the assessment of the effect of a bobbin tool on the formation of a weld, the presence of surface imperfections and the continuity of material in welds (based on metallographic tests). Mechanical properties of the joints were identified in static tensile tests and in hardness measurements. The effect of welding conditions on the welding process and weld formation was determined through measurements of temperature on the weld surface, performed using a thermographic camera, and measurements of force and torque affecting the tool, performed using a LowStir device. The test results revealed that the use of the bobbin tool enabled the obtainment of joints characterised by the compact structure of welds, material continuity, strength and repeatability comparable with those obtained using the conventional tool.

PL

Przedstawiono wyniki badań zgrzewania metodą FSW blach ze stopu aluminium EN AW – 6082 o grubości 6,0 mm z zastosowaniem narzędzia szpulowego, zbudowanego z dwóch wieńców opory oraz trzpienia. Przeprowadzono badania wpływu parametrów zgrzewania na przebieg procesu zgrzewania i jakość połączeń. Na podstawie wyników badań wizualnych oceniono wpływ narzędzia szpulowego na proces formowania zgrzeiny i występowanie niezgodności powierzchniowych oraz ciągłość materiałową w zgrzeinach złączy na podstawie wyników badań metalograficznych. Własności mechaniczne złączy oceniono w statycznej próbie rozciągania i badaniach twardości. Aby określić wpływ warunków zgrzewania na przebieg procesu zgrzewania i formowanie zgrzeiny, prowadzono pomiary temperatury na powierzchni zgrzeiny z zastosowaniem kamery termowizyjnej oraz pomiary sił i momentu obrotowego działających na narzędzie z zastosowaniem przyrządu pomiarowego LowStir. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że z zastosowaniem narzędzia szpulowego możliwe jest uzyskanie złączy charakteryzujących się zwartą strukturą zgrzeiny, ciągłością materiałową oraz wytrzymałością i powtarzalnością porównywalną z wytrzymałością złączy uzyskanych narzędziem konwencjonalnym.

Słowa kluczowe

EN

FSW; Friction Stir Welding; bobbin tool; aluminium alloys

PL

FSW; narzędzie szpulowe; stopy aluminium

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 62, No. 4
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., fot., tab.

Twórcy

autor

Węglowska A.

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

Bibliografia

• [1] Schneider J. A. Nunes A. C., Brendel M. S.: Influences of friction stir welding tool form and welding parameters on weld structure and properties: nugget bulge in self reacting friction stir welds. 8th International Symposium on Friction Stir Welding, Germany, 2010.
• [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] Suda T., Sakamoto Y., Miyamichi T., Sato T.: A feasibility study for stationary shoulder self-reacting pin tool welding. 9th International Symposium on Friction Stir Welding, USA, 2012.
• [5] Wan L., Huang Y., Lv Z., Lv S., Feng J.: Effect of self – support friction stir welding on microstructure and microhardness of 6082-T6 aluminium alloy joint. Materials and Design, 2014, vol. 55, pp. 197-203. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.09.073
• [6] Zhang H., Wang M., Zhang X., Yang G.: Microstructural characteristics and mechanical properties of bobbin tool friction stir welded 2A14 - T– aluminium alloy. Materials and Design, 2015, vol. 65, pp. 559-566.https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.09.068
• [7] Hou J., C., Liu H., J., Zhao Y. Q.: Influences of rotation speed on microstructure and mechanical properties of 6061 – T6 aluminium alloy joints fabricated by self – reacting friction stir welding tool. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, vol. 73, pp. 1073- 1079. http://dx.doi.org/10.1007/s00170-014-5857-9
• [8] Liu H., Hou J., C., Gui H.: Effect of welding speed on microstructure and mechanical properties of sel – reacting friction stir welded6061 – T6aluminium alloy. Materials and Design, 2013, vol. 50, pp. 872-878. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.03.105
• [9] 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, vol. 54, pp. 632-643. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.08.057
• [10] Colligan K. J., Mishra R. S.: A conceptual model for the process variables related to heat generation in friction stir welding of aluminium. Scripta Materialia, 2008, vol. 58, pp. 327–331. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.10.015
• [11] Skinner M., Edwards R. L.: Improvements to the FSW process using self-reacting technology. Materials Science Forum, 2003, vol. 426-432, pp. 2849-2854. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.426-432.2849
• [12] PN-EN ISO 4136: 2013 – 05E – Destructive tests on welds in metallic materials – Transverse tensile test.
• [13] Węglowska A., Matusiak J., Pietras A., Rams B., Kowieski S.: Badania procesu zgrzewania metodą FSW elementów cienkościennych aluminiowych z zastosowaniem narzędzia szpulowego. Praca Statutowa no. Bb-120, Instytut Spawalnictwa, 2015.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 49-54.