Mikrostruktura i własności połączenia stopu aluminium 6082 wykonanego metodą tarciową z mieszaniem materiału z użyciem narzędzia typu bobbin

• Autorzy: Kopyściański M. , Dymek S. , Małczak M. , Węglowska A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2018.4.4

Warianty tytułu

EN

Microstructural Characterization of Friction Stir Welds of the 6082 Aluminum Alloy Produced with Bobbin Tool

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano analizę mikrostruktury i własności mechanicznych połączeń stopu aluminium 6082-T6 wykonanych metodą tarciową z mieszaniem materiału z zastosowaniem narzędzia szpulowego (typu bobbin). Mikrostrukturę i własności połączenia analizowano dla różnych wartości prędkości zgrzewania i obrotów narzędzia. Wykazano, że stosowanie narzędzia szpulowego prowadzi do wytworzenia zgrzein pozbawionych wad i niezgodności spawalniczych. Stwierdzono jednak, że mikrostruktura połączeń wykonanych narzędziem bobbin jest istotnie różna od mikrostruktury zgrzein wykonanych konwencjonalną metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem zgrzeiny. Pomimo podobieństwa mikrostruktury zgrzein wykonanych narzędziem bobbin przy różnych warunkach zgrzewania, własności mechaniczne były mocno zróżnicowane – zgrzewanie przy większej energii przyczyniało się do obniżenia własności wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

The paper presents metallographic and mechanical testing analyses of friction stir welded 6082-T6 aluminum wrought alloy performed by a bobbintype tool. The microstructure and mechanical properties were discussed as a function of welding parameters, i.e. rotational and welding velocities. It was shown that friction stir welding with bobbin-type tool produces sound weldments, however, their microstructure is different from microstructure of weldments produced during conventional friction stir welding. Despite similarity of microstructures the mechanical properties of weldments strongly depended on welding parameters – high energy welding conditions resulted in worse mechanical properties in relation to both tensile strength and ductility.

Słowa kluczowe

PL

FSW; stop 6082; narzędzie szpulowe; mikrostruktura

EN

FSW; 6082 alloy; bobbin tool; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 85, nr 4
• Strony: 115--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kopyściański M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Dymek S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Małczak M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Węglowska A.

• Instytut Spawalnictwa, Bł. Czesława 16-18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Çam Gurel. Selcuk Mmistikogulu. 2014. “Recent Developments in Friction Stir Welding of Al-alloys”, Journal of Materials Engineering and Performance 23 (6): 1936–1953.
• [2] Dymek Stanisław. Nowoczesne stopy aluminium do przeróbki plastycznej. 2012 Kraków: Wydawnictwo AGH.
• [3] Esmaily Mohsen. Mortazavi Nooshin., Osikowicz Wojciech, Hindsefelt Henrik, Svensson Jan-Erik, Halvarsson Mats, Martin Jonathan, Johansson Lars-Gunar. 2016. “Bobbin and conventional friction stir welding of thick extruded AA6005-T6 profiles”. Materials and Design 108: 114–125.
• [4] Hamilton Carter, Kopyściański Mateusz, Senkov Oleg, Dymek Stanisław. “A coupled thermal/material flow model of friction stir welding applied to Sc-modified aluminum alloys”. 2013. Metallurgical and Materials Transactions. A 44 (4): 1730–1740.
• [5] Kalemba Izabela, Hamilton Carter, Dymek Stanisław. “Natural Aging in Friction Stir Welded 7136-T76 Aluminum Alloy”. 2014. Materials & Design. 60: 295–301.
• [6] Kalemba Izabela, Kopyściański Mateusz, Hamilton Carter, Dymek Stanisław. “Natural Aging Behavior of Friction Stir Welded Al- -Zn-Mg-Cu Aluminum Alloys”. 2015. Archives of Metallurgy and Materials. 60: 875–879.
• [7] Krasnowski Krzysztof, Dymek Stanisław. 2013. “A Comparative Analysis of the Impact of Tool Design to Fatigue Behavior of Single-Sided and Double-Sided Welded Butt Joints of EN AW 6082-T6 Alloy”. Journal of Materials Engineering and Performance. 22: 3818– 3824.
• [8] Krasnowski Krzysztof. Wpływ procesu FSW na mikrostrukturę i wytrzymałość zmęczeniową złączy stopu aluminium 6082. 2012 Rozprawa doktorska, AGH Kraków.
• [9] Mishra Rajiv Sharan., De Partha Sarathi., Kumar Nilesh. 2014. “Friction Stir Welding and Processing”. Springer International Publishing, Switzerland.
• [10] Panagopoulos C.N., Georgiou E.P., Gavras A.G. 2009. “Corrosion and wear of 6082 aluminum alloy”. Tribology International 2009, 42: 886–889.
• [11] Polmear Ian, StJohn David, Nie Jian-Feng, Qian Ma. 2017. “Light Alloys”. Oxford: Butterworth-Heinemann.
• [12] Sued Mohammad K., Pons Dirk., Lavroff Jason., Wonga E.H. 2016. “Design features for bobbin friction stir welding tools: Development of a conceptual model linking the underlying physics to the production process”. Materials and Design 54: 632–643.
• [13] Sued Mohammad K., Pons Dirk., Lavroff Jason., Wonga E.H. 2014. “Design features for bobbin friction stir welding tools: Development of a conceptual model linking the underlying physics to the production process.” Materials and Design 54: 632–643.
• [14] Thomas Wayne M., Nicholas Edward. D., Needham James .C., Church Michael .G., Templesmith Peter., Dawes Christoper J. 1991 International Patent Application No. PCT/GB92/02203.
• [15] Thomas Wayne M., Norris Ian. M., Staines David .G., Clarke Paul, Horrex Nathan. 2007. “Friction stir welding – variants and process techniques”. TWI Ltd, Granta Park, Great Abington, Cambridge, CB21 6AL, United Kingdom.
• [16] Threadgill Philip L., Ahmed M.M.Z., Martin Jonathan P., Perrett Jonathan G., Wynne Bradley P.2010. “The use of bobbin tools for friction stir welding of aluminium alloys”. Materials Science Forum 638-642:1179-1184
• [17] Threadgill Philip L., Leonard, Withers Philip. 2009. “Friction stir welding of aluminum alloys”. International Materials Reviews: 54, 49-93.
• [18] Threadgill Philip L., Ahmed M.M.Z., Martin Jonathan P., Perrett Jonathan G., Wynne Bradley P. 2010. “The use of bobbin tools for friction stir welding of aluminium alloys”. Materials Science Forum 638-642:1179-1184

Uwagi

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