Friction stir welding of wrought aluminium alloy EN AW-6082

• Autorzy: Miara Damian

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2021.4/2

Warianty tytułu

PL

Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny stopu aluminium przerabianego plastycznie EN AW-6082 przydatnego w zastosowaniach produkcyjnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents results of the friction stir welding of 6 mm thick plates made of wrought aluminium alloy EN AW-6082. Tests discussed in the article involved the identification of the effect of primary welding process parameters on the quality of welds. Test welds were subjected to visual tests, measurements of temperature (inside the weld), tensile strength tests as well as macro and microscopic metallographic tests and structural tests (performed using a scanning electron microscope). The application of the appropriate values of the primary welding process parameters (i.e. the tool rotation rate and the welding rate) enabled the obtainment of the high and repeatable quality of FSW joints made of aluminium alloy EN AW-6082. The test results presented in the article can offer technological solutions for potential users representing, among others, the railway, automotive or aviation industries.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące zgrzewania metodą FSW płyt ze stopu aluminium przerabianego plastycznie EN AW-6082 o grubości 6 mm. Sprawdzono wpływ głównych parametrów procesu zgrzewania na jakość zgrzein. Przeprowadzono badania jakości zgrzein, w tym badania wizualne, pomiary temperatury wewnątrz zgrzeiny, badania: wytrzymałości zgrzein na rozciąganie oraz metalograficzne makro- i mikroskopowe, a także struktury na skaningowym mikroskopie elektronowym. Zastosowanie odpowiednich wartości głównych parametrów technologicznych zgrzewania, tj. prędkości obrotowej narzędzia oraz prędkości zgrzewania, umożliwia uzyskanie wysokiej i powtarzalnej jakości złączy FSW ze stopu aluminium EN AW-6082. Wyniki badań pozwolą opracować rozwiązanie technologiczne, które może zostać wykorzystane przez przedsiębiorców z branży kolejowej, motoryzacyjnej i lotniczej.

Słowa kluczowe

EN

friction stir welding; FSW; aluminium alloys; EN AW-6082

PL

zgrzewanie tarciowe z mieszaniem; FSW; stop aluminium; EN AW-6082

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 65, No. 4
• Strony: 15--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., fot., il. wykr.

Twórcy

autor

Miara Damian

• Łukasiewicz Research Network, Research Group for Friction and Resistance Welding Technologies, Adhesive Bonding and Environmental Engineering; Silesian University of Technology in Gliwice; Faculty of Materials Engineering; Doctoral School

Bibliografia

• [1] Ruan Y., Qiu X.M., Gong W.B., Sun D.Q., Li Y.P.: Mechanical properties and microstructures of 6082-T6 joint welded by twin wire metal inert gas arc welding with the SiO2 flux. Materials & Design, 2012, no. 35, pp. 20–24.
• [2] Lomolino S., Tovo R., Santos J.: On the fatigue behaviour and design curves of friction stir butt-welded Al alloys. International Journal of Fatigue, 2005, vol. 27, no. 3, pp. 305–316.
• [3] Bhadeshia H.K.D.H.: Friction Stir Welding, Cambridge 2002.
• [4] Pilarczyk J.: Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2017.
• [5] Thomas W.M.: Friction stir butt welding. GB patent 9125978 International patent application PCT/GB92/02203, 6.12.1991.
• [6] Mishra R.S., Mahoney M.W.: Friction Stir Welding and Processing, Center for Friction Stir Processing. University of Missouri, Rockwell Scientific Company, 2007.
• [7] Kusuda Y.: Honda develops robotized FSW technology to weld steel and aluminum and applied it to a mass production vehicle. Industrial Robot, 2013, vol. 40, no. 3, pp. 208–212.
• [8] Rajiv S., Mishra A., Murray W., Mahoney E.: Friction stir welding and processing. ASM International, 2007.
• [9] Praca badawcza nr Bb-132/(ST-31/20) pt. Opracowanie procesu zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny prowadzonego z dużymi prędkościami zgrzewania, przydatnego w zastosowaniu produkcyjnym. MEiN, 2020.
• [10] Hai Xu Z., Ding C.R., Shan D.B.: Application of Electric Field during the Heat Treatment: The Device Development and the Effect on Mechanical Properties of AA 6082. Materials Science Forum, 2019, no. 950, pp. 75–79.
• [11] Svensson L.E., Karlsson L., Larsson H., Karlsson B., Fazzini M., Karlsson J.: Microstructure and mechanical properties of friction stir welded aluminium alloys with special reference to AA 5083 and AA 6082. Journal Science and Technology of Welding and Joining, 2013, vol. 5, no. 5, pp. 285–296.
• [12] Website: https://aluminiuminsider.com, 2020.
• [13] Thomas W.M., Nicholas E.D.: Friction stir welding for the transportation industries. Materials & Design, 1997, vol. 18, no. 4–6, pp. 269–273.
• [14] PN-EN 573-3:2014-02. Aluminium i stopy aluminium – Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie – Część 3: Skład chemiczny i rodzaje wyrobów.
• [15] PN-EN 13018:2016-04. Badania nieniszczące – Badania wizualne – Zasady ogólne.
• [16] PN-EN ISO 17639. Badania niszczące spawanych złączy metali – Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.
• [17] Tamadon A., Pons D.J., Sued K., Clucas D.: Thermomechanical Grain Refinement in AA6082-T6 Thin Plates under Bobbin Friction Stir Welding. Metals, 2018, vol. 8, no. 6, pp. 375–395.
• [18] PN-EN ISO 4136:2013-05E. Badania niszczące złączy spawanych metali – Próba rozciągania próbek poprzecznych.
• [19] Zhang H., Sun Y., Gong W. & Cui H., Growth mechanism and motion trajectory of lazy „S” in friction stir welding joint of 6082-T6 aluminum alloy. Materials Science: Advances in Materials and Processing Techniques, no. 3 (278), 2021.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 23-30.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).