Examination of friction coefficient in friction welding process of tubular steel elements

• Autorzy: Ambroziak A. , Winnicki M. , Laska P. , Lachowicz M. , Zwierzchowski M. , Leśniewski J.

Warianty tytułu

PL

Badanie współczynnika tarcia w procesie zgrzewania tarciowego stalowych elementów rurowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a research on the relationship between friction coefficient and friction pressure (6 MPa, 12 MPa, 16.5 MPa), rotational speed (1000 rpm, 1400 rpm, 2000 rpm) and surface temperature during traditional friction welding. Values of friction pressure force and friction torque were read on an oscilloscope connected to a piezoelectric sensor and temperature was measured with a thermovision camera on circumference of the welding surface and in the heat-affected zone. Friction was measured between two tubular elements OD 18 mm x WT 2 mm. It was found that the friction coefficient is dependent mostly on pressure force and temperature. Its value ranges from 0.12 to 0.83, with the top value at 16.5 MPa and 1400 rpm.

PL

Badano zalezność współczynnika tarcia od wielkości docisku (6, 12 i 16,5 MPa), prędkości obrotowej (1000, 1400 i 2000 min-1) oraz temperatury na powierzchni elementów podczas konwencjonalnego zgrzewania tarciowego. Wartości siły docisku oraz momentu tarcia odczytano z oscyloskopu podłączonego do czujnika piezoelektrycznego, natomiast pomiaru temperatury dokonano kamerą termowizyjną na obwodzie powierzchni zgrzewania oraz w strefie wpływu ciepła. Badano tarcie dwóch elementów rurowych o średnicy 18 mm i grubości ścianek 2 mm. Stwierdzono, że wartość współczynnika tarcia, wykazuje najwiekszą zalezność od wielkości docisku i temperatury. Współczynnik tarcia wyniósł od 0,12 do 0,83, przy czym największa wartość wykazano dla docisku 16,5 MPa i 1400 min-1.

Słowa kluczowe

EN

friction welding; friction coefficient; torque

PL

zgrzewanie tarciowe; współczynnik tarcia

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 4
• Strony: 975--975
• Opis fizyczny: -–980, Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ambroziak A.

autor

Winnicki M.

autor

Laska P.

autor

Lachowicz M.

autor

Zwierzchowski M.

autor

Leśniewski J.

• Mechanical Faculty, Wroclaw University of Technology, 50-370 Wrocław, 5 Łukasiewicza Str., Poland

Bibliografia

• [1] J. Pilarczyk, Engineer’s Handbook - Welding Technology 2, WNT, Warsaw 2005 (in Polish).
• [2] A. Ambroziak, Temperature distribution in friction welded joints of dissimilar refractory metals, Advances in Manufacturing Sciences and Technology, Polish Academy of Science 26 (3), 39-54 (2002).
• [3] A. Vairis, Investigation of frictional behaviour of various materials under sliding conditions, European Journal of Mechanics Series 6, 929-945 (1997).
• [4] M. Maalekian, E. Kozeschnik, H. P. Brantner, H. Cerjak, Comparative analysis of heat generation in friction welding of steel bars, Acta Materialia 56, 2843-2855 (2008).
• [5] A. Służalec, Thermal effects in friction welding, International Journal of Mechanical Science 32 (6), 467-478 (1990).
• [6] A. Moal, E. Massoni, Finite element modelling of the inertia welding of two similar parts, Engineering with Computers 12 (6), 479-512 (1995).
• [7] Q. Z. Zhang, L. W. Zhang, W. W. Liu, X. G. Zhang, W. H. Zhu, S. Qu, 3D rigid viscoplastic FE modelling of continuous drive friction welding process, Science and Technology of Welding & Joining 11, 737-743 (2006).
• [8] A. Gontarz, A. Dziubańska, Ł. Okoń, Determination of friction coefficients at elevated temperatures for some Al, Mg and Ti alloys, Archives of Metallurgy and Materials 56, 2, 379-384 (2011).