Fizyczny mechanizm formowania warstw w procesie FSP

• Autorzy: Górka A. , Kocańda A.

Warianty tytułu

A physical mechanism of formation of layers in the FSP process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono mechanizm formowania warstw wierzchnich w procesie tarciowym FSP (friction stir processing), koncentrując uwagę na zobrazowaniu procesu mieszania materiału w zależności od kształtu zastosowanego narzędzia wykonawczego. W tym celu wybrano materiał cechujący się niską temperaturą uplastycznienia i niską lepkością w wyższych temperaturach. Zmniejszono w ten sposób wpływ parametrów materiałowych, temperatury i zewnętrznych sił na wstępny stan naprężeń w materiale. W badaniach wykorzystano trzy typowe konstrukcje narzędzi do przeprowadzenia procesów FSP. Zamieszczona w artykule dokumentacja faktograficzna ilustruje pierwotny rozpływ materiału w początkowej fazie formowania warstwy wierzchniej metodą tarciową. Tym samym dokumentuje mechanizm przemieszczania się materiału w procesie FSP. Szczególnie jest to przydatne na etapie wdrażania nowych sposobów prowadzenia procesu FSP i w przypadku optymalizacji kształtu narzędzia roboczego. Opracowany mechanizm formowania warstw dla modelowego materiału próbki i uproszczonych konstrukcji narzędzi roboczych stanowi podstaw´ do badań weryfikacyjnych kinematycznego modelu formowania warstw w procesie FSP. Jest to treścią osobnego opracowania z tego zakresu.

EN

The paper presents the mechanism of formation of surface layers in the process of friction FSP (friction stir processing). The main attention focused on illustrating the process of mixing the material, depending on the shape of the gear used executive. For this purpose, selected material with a low softening point and low viscosity at higher temperatures. The impact of material parameters, temperature and external forces on the preliminary state of stress in the material were reduced in this way. The study used three typical structures FSP process tools. The visual documentation of these tests very well illustrated the movement of material during the process. At the same time presents a mechanism of movement the material in the FSP. This is particularly useful for the implementation of new ways of FSP process and for optimizing the shape of the working tools. This developed mechanism of formation of layers is the basis of verification of the kinematic model of the layers formation in the FSP [9].

Słowa kluczowe

PL

zgrzewanie tarciowe (FW); spawanie tarciowe z mieszaniem materiału (FSW); obróbka tarciowa z mieszaniem materiału (FSP); FSP model formowania warstwy wierzchniej

EN

friction welding (FW); friction stir welding (FSW); friction stir processing (FSP); FSP model of surface layer formation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 11
• Strony: 25--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Górka A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Kocańda A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• 1. Kocańda D., Górka A.: Nowe technologie łączenia tarciowego metali. Biuletyn WAT, nr 2, 2010, ss. 395 – 411.
• 2. Schmidt H. B., Hattel J. H.: Thermal modeling of friction stir welding. Scripta Materialia No. 58, 2008, pp. 332 –337.
• 3. Nandan R., Roy G. G., Debroy T.: Numerical Simulation of Three-Dimensional Heat Transfer and Plastic Flow During Friction Stir Welding. Metallurgical and Materials Transactions, Vol. 37A, April 2006, pp. 1247 – 1259.
• 4. Hattingh D. G., Blignault C., T. I. van Niekerk, James M. N.: Characterization of the influences of FSW tool geometry on welding forces and weld tensile strength using an instrumented tool. Journal of Materials Processing Technology No. 203, 2008, pp. 46 – 57.
• 5. Schmidt H., Hattel J., Wert J.: An analytical model for the heat generation in friction stir welding. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering No. 12, 2004,
• 6. Górka A., Kocańda D.: A Model of Temperature Field in a Friction Stir Processing. Trudy mieżdunarodnoj nauczno-tiechniczeskoj konfierencji, Kijew, 20 – 30 sientiabria 2010, ss. 578 – 585.
• 7. Kocańda D., Górka A., Zasada D.: Formation of a metal coating by means of friction stir processing. 26th ICAF Symposium – Montréal, Canada, 1 – 3 June 2011, pp. 167 – 178.
• 8. Górka A., Kocańda D.: Model formowania warstwy wierzchniej w procesie FSP. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej Seria Mechanika Nr kol./2011, XIII Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania, Opole, 5–7.IX.2011.
• 9. Górka A.: Kinematyczny model formowania warstw w procesie FSP. Przegląd Mechaniczny 10, 2012, ss. 19.