Mikrostruktura i właściwości połączeń stopów aluminium wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny

• Autorzy: Kalemba I. , Dymek S.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of friction stir welded aluminum alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stop aluminium 7136 należy do stopów AI-Zn-Mg-Cu umacnianych wydzieleniowo. Stopy te mają dobre właściwości, tj. wysoką wytrzymałość przy wysokiej odporności korozyjnej, dzięki czemu są odpowiednim materiałem do zastosowań lotniczych. Ograniczone zastosowanie tych stopów wynika z problemów pojawiających się podczas ich łączenia. Stopy AI-Zn-Mg-Cu uznawane są za stopy niespawalne. W pracy podjęto próbę określenia jakości i właściwości złączy stopu 7136-T76 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (z ang. Friction Stir Welding - FSW). Istotą zaprezentowanych badań było szczegółowe zbadanie właściwości mechanicznych oraz mikrostruktury złączy FSW. Wykazano, że zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny jest odpowiednią techniką łączenia stopów AI-Zn-Mg-Cu. Otrzymane złącza FSW charakteryzują się dobrą jakością oraz wysokimi właściwościami mechanicznymi. Wykonane badania złączy wytworzonych przy różnych prędkościach obrotowych narzędzia wykazały, że odpowiednią jakość złączy, zarówno pod względem mikrostruktury, jak i właściwości, można uzyskać przy stosunkowo szerokim zakresie parametrów procesu. Zastosowane w pracy prędkości obrotowe narzędzia podczas procesu zgrzewania nie miały istotnego wpływu na jakość zgrzeiny.

EN

The alloy 7136 belongs to the AI-Zn-Mg-Cu age hardenable class of aluminum alloys. These alloys offer very good properties, i.e. high strength and simultaneously good corrosion resistance. Thanks to these properties AI-Zn-Mg-Cu alloys are very attractive to aerospace applications. However application of these alloys is limited due to problems associated with their welding. AI-Zn-Mg-Cu alloys are classified as non-weldable. The aim of the work is characterization of quality and properties of friction stir welded 7136-T76 extrusions. This research addresses the detailed investigation microstructure and mechanical properties of FSW welds. These studies demonstrated that friction stir welding applied to the AI-Zn-Mg-Cu alloys produces high quality, sound welds. The FSW joints are fundamentally defect-free and display high mechanical properties and good corrosion resistance. The performed investigations show relatively large range of process parameters, which allow to obtain good quality of welds, both in respect of microstructure and properties. The applied tool rotation speeds do not have influence on quality welds.

Słowa kluczowe

PL

zgrzewanie tarciowe; połączenie zgrzewane; mieszanie; stop aluminium; mikrostruktura; właściwości

EN

friction welding; welded joint; stir; aluminum alloy; microstructure; properties

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 83, nr 7
• Strony: 45--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Kalemba I.

autor

Dymek S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Williams S.W.: Welding of Airframes using Friction Stir; Air&Space Europe, 3, 3/4, 2001, str. 64.
• [2] Liu J.: Advanced Aluminum and Hybrid Aerostructures for Future Aircraft; Materials Science Forum, 519-521. 2006, str. 1233.
• [3] Mishra R.S., Mahoney M.W.: Friction Stir Welding and Processing, ASM International, Ohio 2007.
• [4] Threadgill P.L. i in.: Friction stir welding of aluminium alloys; International Materials Reviews, 54, 2, 2009.
• [5] Pietras A., Zadroga L., Łomozik M.: Charakterystyka zgrzeiny utworzonej metodą zgrzewania z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW); Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 47, 2003, str. 34.
• [6] Miara D., Pietras A., Bogucki R.: Własności i budowa strukturalna różnego typu złączy wykonanych metodą FSW; Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 5, 2008, str. 166.
• [7] Węglowski M.S., Pietras A., Bogucki R., Węglowska A.: Własności złączy FSW ze stopów aluminium; Rudy Metale, 53, 11, 2008 nr str. 739.
• [8] Mroczka K., Pietras A., Dutkiewicz J.: Struktura i właściwości połączeń kształtowników stopu 2017A spajanych metodą zgrzewania tarciowego FSW; Inżynieria Materiałowa, 3, 151, 2006, str. 213.
• [9] Mroczka K., Dutkiewicz J., Pietras A.: Micrastructure of friction stir welded joints of 2017A aluminium alloy sheets; Journal of Microscopy, 237, 2010, str. 521.
• [10] Dymek S., Hamilton C., Blicharski M.: Micrastructure and rnechanical properties of friction stir welded aluminium 6101-T6 extrusions; Inżynieria Materiałowa; 28, 3-4, 2007, str. 527.
• [11] Biallas G. i in.: Mechanical properties and corrosion behaviour of friction stir welded 2024-T3; 1st International Symposium on Friction Stir Welding, Thousand Oaks, CA, USA, czerwiec 1999, TWI.
• [12] Krishnan K.N.: On the formation of onion rings in friction stir welds; Materials Science and Engineering A, 327, 2002, str. 246.
• [13] Mahoney M.W. i in.; Properties of friction stir welded 7075 T651 aluminium; Metallurgical & Materials Transactions A, 29, 1998, str. 1955.
• [14] Sato Y.S. i in.: Microtexture in the friction stir weld of an aluminum alloy; Metallurgical & Materials Transactions A, 32, 2001, str. 941.