Łączenie kompozytów AlSi9/SiC metodą TIG

• Autorzy: Grabian J. , Wysocki J.

Warianty tytułu

EN

Joining of composite AlSi9/SiC by TIG process

• Konferencja: III Krajowa Konferencja "Nowe materiały - nowe technologie w przemyśle okrętowym i maszynowym", 28 maj - 1 czerwca 2006, Szczecin - Międzyzdroje
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano próbę łączenia metalowych kompozytów zawiesinowych AISi9/SiC poprzez spawanie metodą TIG w procesie ręcznym. Użyto materiału dodatkowego w dwóch postaciach. Pierwszą był drut spawalniczy ER 5356 (AI-Mg5), drugą - wkładka z blachy AI-Mg5 ze sproszkowanym tlenkiem cyrkonu wewnątrz. Wkładkę dopasowano do kształtu krawędzi czoła elementów łączonych. Odpowiedni kształt fazowania i dobór parametrów spawania wpływał na jakość i kształt lica spoiny oraz przetop materiału. Wprowadzenie tlenku cyrkonu do spoiny wpłynęło na zmianę jej mikrostruktury. Cechowała się ona mniejszą wielkością ziaren w porównaniu z materiałem łączonym. Taka budowa mikrostrukturalna spoiny pozwoliła na zwiększenie równomierności rozłożenia fazy zbrojącej w miejscu łączenia w porównaniu do spawu z zastosowaniem samego drutu ER5356. Nie zaobserwowano produktów reakcji powierzchniowej i znaczących defektów spoiny. Podano parametry procesu spawania i sposób przygotowania elementów łączonych.

EN

The welding of aluminum metal matrix composites reinforced SiC(p) in the manual TIG welding process has been described in this paper. The filler metal was used in two forms. The first was ER 5356 in the wire form and second was insert made by formed AIMg5 sheet with zirconium oxide inside. The shape of the insert was similar to groove design of elements. Proper shape of slants and welding parameters resulted in smooth weld face and well fusion. Zirconium oxide presented in the filter metal caused changes of microstructure of crystallized welding pool. It was observed that were smaller grains size comparison to microstructure of parent material. It allowed to save higher number of particles presented in welding area compared to weld where only ER5356 wire was used. The interface reaction products and serious defects were not observed. Welding parameters and groove design has been presented.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt zawiesinowy; kompozyt Al-SiC; spawanie ręczne; metoda TIG; ukosowanie brzegu; materiał dodatkowy; tlenek cyrkonu; mikrostruktura

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 78, nr 5-6
• Strony: 24--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Grabian J.

autor

Wysocki J.

• Akademia Morska, Instytut Nauk Podstawowych, Szczecin

Bibliografia

• [1] Warren H. Hunt, Jr.: Aluminium Metal Matrix Composites Today. Material Science Forum Vol. s, 331-337 (2000) pp. 71-84, Trans Tech Publications, Switzerland 2000.
• [2] Composite Materials Handbook: Volume 4 Metal Matrix Composites. MIL-HDBK-17-4. 21 September 1999.
• [3] Eagar T. W., Baeslack W. A., Kapoor R.: Encyclopedia of Advanced Materials. D. Bloor, M. Flemings, R. Brook, S. Mahajan, eds., Pergamon Press, Oxford 1994, pp. 1207-1211.
• [4] Grabian J., Wysocki J., Gawdzińska K.: Próba łączenia metalowych kompozytów zawiesinowych przez spawanie. Kompozyty. Wybór Prac Zachodniopomorskiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Materiałów Kompozytowych, Szczecin 2003, s. 31-36.
• [5] Suresh S., Martensen A., Needleman A.: Fundamental of Metal Matrix Composites. Elsevier 1993.
• [6] Peters S. I: Handbook of Composites, second edition. Chapman and Hall, London 1998.
• [7] Suresh S., Mortensen A., Needleman A.: Fundamental of metal matrix composites. Butterworth-Heineman 1993.
• [8] Ureňa A., Escalera M. D., Gil L: Influence of reinforce reaction of fracture mechanisms in TIG arcwelded aluminium matrix composites. Composites Science and Technology, 60(2000) pp. 613-622.
• [9] Gupta M., Surappa M.K., Qin S.: Effect of interfacial characteristics on the failure-mechanism mode of a SiC reinforced Al base metal-matrix composite. Journal of Material Processing Technology 67(1997), pp. 94-99.
• [10] Gómez de Salazar J. M., Ureňa A., Villauriz E., Manzanedo S., Barrena L: TIG and MIG welding of 6061 and 7020 aluminium alloys. Microstructural studies and mechanical properties. Welding International 13(4) 1999, pp. 293-295.
• [11] Aksenov A. A., Belov N. A., Medvedeva S. V.: The study of the Interaction in MMCf and MMCf Composite Materials Based on the Aluminum Alloys with SiC. Material Science Forum Vols. 396-402 (2002) pp. 239-244, Trans Tech Publications, Switzerland.
• [12] Mathers G.: The welding aluminum and its alloys. Woodhead Publishing Ltd. 2002.
• [13] Cross C. E., Grong Ř., Mousoavi M.: A Model For Equiaxed grain Formation Along The Weld Metal Fusion line. Scripta Materialia, Vol. 40, No. 10, pp. 1139-1144 (1999).
• [14] Costrivas A., Lippold J.: A Method for Studying Weld Fusion Boundary Microstructure Evolution in Aluminum Alloys. Welding Research Supplement, pp. 1-8, January 2000.