Badanie procesu tarciowej modyfikacji warstw wierzchnich (FSP - Friction Stir Processing)

Węglowski, M. S.; Hamilton, C.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badanie procesu tarciowej modyfikacji warstw wierzchnich (FSP - Friction Stir Processing)

Autorzy

Węglowski M. S. , Hamilton C.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Hamilton - Investigation into friction stir processing of surface layers

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono wyniki badań procesu FSP prowadzonego na odlewniczym stopie aluminium AlSi9Mg. Badania obejmowały określenie wpływu warunków prowadzenia procesu na moment działający na narzędzie oraz temperaturę w obszarze mieszania. Wyniki badań wykazały, że wzrost prędkości obrotowej narzędzia powoduje zmniejszenie momentu działającego na nie oraz wzrost temperatury w obszarze narzędzia. Równocześnie wykazano, iż wzrost prędkości przesuwu narzędzia powoduje wzrost momentu oraz niewielkie zmiany temperatury. Wyniki pomiarów eksperymentalnych porównano z wynikami obliczeń numerycznych.

It has been presented the results of investigations into friction stir processing carried out on the AlSi9Mg aluminium casting alloy. The investigations referred to the determination of the influence of process conditions on the moment of force affecting the tool and on the temperature in the stirring zone. The results of the investigations have shown that the increase in the rotational speed of the tool causes the decrease in the moment affecting it and the increase in the temperature in the tool area. It has been shown also that the increase in the rate of the tool travel brings about the increase in the moment of force and small changes in the temperature. The experimental measurement results have been compared to numerical calculation ones.

Słowa kluczowe

tarciowa modyfikacja warstw wierzchnich z mieszaniem materiału stop aluminium obliczenia numeryczne

friction stir processing aluminium alloy numerical calculations

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny

Czasopismo

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

Rocznik

2013

Tom

R. 57, nr 1

Strony

35--44

Opis fizyczny

Bibliogr. 34 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Węglowski M. S.

autor

Hamilton C.

Instytut Spawalnictwa, Gliwice

Bibliografia

1. Węglowski M.St.: Technologia Friction Stir Processing - nowe możliwości. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, nr 2, s. 25-31
2. Ma Z.Y.: Friction Stir Processing Technology: a review. Metallurgical and Materials Transactions A, 2008, t. 39a, s. 642-658.
3. Mishra R.S.: Friction stir welding and processing. Materials Science and Engineering R: Reports, 2005, t. 50, s. 1-78
4. Lohwasser D., Chen Z.: Friction stir welding: From basics to applications, Woodhead publishing, Cambridge, 2009.
5. Węglowski M.St., Dymek S.: Microstructural modification of cast aluminium alloy AlSi9Mg via Friction Modified Processing. Archives of Metallurgy and Materials, t. 57, nr 1,8.71-78
6. Mroczka К., Dutkiewicz J., Pietras A.: Microstructure of friction stir welded joints of 2017A aluminium alloy sheets. Journal of Microscopy-Oxford, 2010, t. 237, s. 521-525
7. Węglowski M., Łomozik M., Krasnowski K., Kwieciński К., Jachym R., Rams В.: Badanie procesu stopowania mechanicznego warstw wierzchnich stopów aluminium oraz wyznaczanie temperatur krytycznych przemian austenitu w stalach konstrukcyjnych na multipomiarowym stanowisku badawczym. Instytut Spawalnictwa, praca badawcza nr Id - 137 (ST 274), 2010
8. Lohwasser D., Chen Z.: Friction stir welding. From basics to application, Woddhead publishing, Cabridge, 2009
9. Attallah M.M.: Microstructure property development in friction stir welds of alumnium based alloys. Praca doktorska University of Birmingham, 2007
10. Song M., Kovacevic R.: Numerical and experimental study of the heat transfer process in friction stir welding. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2003, t. 217, s.73-85
11. SimarA., Pardoen Т., Meester В.: Influence of the friction stir welding parameters on the power input and temperature distribution in Aluminium alloys.5th International Symposium on Friction Stir Welding, Metz, France, 2004
12. Schmidt H., Hattel J., Wen J.: An analytical model for the heat generation in friction stir welding. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 2004, t. 12, s. 143-157
13. Vilaca P., Quintino L., Santos J.F.: iSTIR - Analytical thermal model for friction stir welding. Journal of Materials Processing Technology, 2005, t. 169, nr 3, s.452- 465
14. Fńgaard,Ф., Grong, Ф., Midling O.T.: A process model for friction stir welding of age hardening aluminum alloys. Metallurgical and Materials Transactions A, 2001, t. 32A, nr 5, s. 1189-1200
15. Chao Y.J., Qi X.: Heat Transfer and Thermo-Mechanical Modeling of Friction Stir Welding Joining of AA6061-T6 Plates. First International Symposium on Friction Stir Welding, Rockwell Science Center, Thousand Oaks, CA, 1999
16. Chao Y.J., QiX., Tang W.: Heat transfer in friction stir welding-experimental and numerical studies. Transactions of the ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2003, t. 125, s. 138-145
17. Shercliff H.R., Colegrove P.A.: Modelling of Friction Stir Welding. Mathematical Modelling of Weld Phenomena, Ccrjak H., Bhadeshia H.K.H.D., Maney Publishing, Londyn 2002, t. 6,s. 927-974
18. Colegrove P.A., Painter M., Graham D., Miller Т.: 3-dimensional flow and thermal modelling of the friction stir welding process. 2nd International Symposium on Friction Stir Welding, Gothenburg, Sweden, 2000
19. Reynolds A.P., Tang W., KhandkarZ., Khan J.A., Lindner K.: Relationships between weld parameters, hard- ness distribution and temperature history in alloy 7050 friction stir welds. Science and Technology of Welding and Joining, 2005, t. 10, nr 2, s. 190-199
20. Hamilton C., Dymek S., Kalemba I., Blicharski M.: Friction stir welding of aluminium 7136-T76511 extrusions. Science and Technology of Welding and Joining, 2008, t. 13, nr 8, s. 714-720
21. Hamilton C., Sommers A., Dymek S.: A thermal model of friction stir welding applied to Sc-modified Al-Zn- Mg-Cu alloy extrusions. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2009, t. 49, s. 230-238
22. Hamilton C., Dymek S.. Blicharski M.: Friction stir welding of aluminum 7136-t76511 extrusions for aerospa- ce applications, Proceedings of IMECE2007 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2007, s. 1-6
23. Hamilton C., Dymek S., Kalemba I., Blicharski M.: A Thermal Model of Friction Stir Welding Applied to Aluminum 7136-T76511 Extrusions. TMS, 2008, s. 33-40
24. Hamilton C., Dymek S., Kalemba I., Blicharski M.: Hamilton С., Dymek S., Blicharski M.: Friction stir welding of aluminium 7136-T76511 extrusions. Archives of Metallurgy and Materials, 2008, t. 53, nr 4, s. 1047- 1054
25. Hamilton C., Dymek .S'., Sommers A.: A thermal model of friction stir welding in aluminum alloys. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2008, t. 48, nr 10,s. 1120-1130
26. Russell M.J., Shercliff H.R.: Analytical Modelling of Microstructure Development in Friction Stir Welding. First International Symposium on Friction Stir Welding, Rockwell Science Center, Thousand Oaks, CA, 1999
27. Rosenthal D.: The Theory of Moving Source of Heat and its Application to Metal Transfer. Transactions ASME, 1946, t. 43, s. 849-866
28. Ambroziak A.: Zgrzewanie tarciowe metali trudno topliwych w cieczy na tle innych metod spajania. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1998
29. Krawczyk R.: Analiza procesu nagrzewania metali pod- czas zgrzewania tarciowego. Praca doktorska, Często- chowa 1993
30. Reynolds A., KhandkarZ., Long Т.: Utility of relatively simple models for understanding process parameters effects on FSW. Materials Science Forum, 2003, t. 426- 432, nr 4, s. 2959-2694
31. Midling O.T., Grong O.: A process model for friction welding of Al-Mg-Si alloys and Al-SiC metal matrix composites. Part I. HAZ temperature and strain rate distribution. Acta Metallurgica et Materialia, 1994, t. 42, nr 5, s. 1595-1609
32. Soundararajan V., Zekovic S., Kovacevic R.: Thermo- mechanical model with adaptive boundary conditions for friction stir welding of Al 6061. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2005, t. 45, nr 14, s. 1577-1587
33. Johnson G.R., Cook W.H.: A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high stain rates, and high temperatures. Proc. 7th. Int. Symp. Ballistics, 1983, s. 541-547
34. Vilaca P., Quintino L., Santos J.F., Zettler R., Sheikhei S.: Quality assessment of friction stir welding joints via an analytical thermal model, iSTIR. Materials Science and Engineering A, 2007, t. 445-446, s. 501-508

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS4-0031-0059