The properties of AlZn5Mg1 (AW-7020) alloys welded by new technology friction stir welding

• Autorzy: Dudzik K. , Czechowski M.

Warianty tytułu

PL

Własności złączy stopu AlZn5Mg1 zgrzewanych tarciowo nową technologią FSW

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych oraz podatności na korozję naprężeniową złączy zgrzewanych tarciowo (FSW) stopu AW 7020 [AlZn5Mg1]. Nową technologię zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału zgrzeiny FSW (Friction Stir Welding) można z powodzeniem stosować do zgrzewania doczołowego blach z różnego rodzaju stopów aluminium. Przedstawiono parametry zgrzewania tarciowego (FSW) zastosowane do połączenia blach ze stopuAlZn5Mg [7020]. Analiza metalograficzna wykazała poprawną budowę strukturalną złączy zgrzewanych stopu aluminium 7020. Badania korozji naprężeniowej wykonano stosując próbę odkształcenia z małą prędkością (10-6 s-1), zgodnie z PN-EN ISO 7539-7. Parametrami mierzonymi podczas badań były: czas do zniszczenia - T [h], uzyskane maksymalne obciążenie - F [N], energia odkształcenia (powierzchnia wykresu pod krzywą naprężenie-wydłużenie) - E [MJ/m3], wydłużenie względne próbki - A10 [%], maksymalne naprężenia rozciągające - R [MPa] oraz przewężenie - Z [%]. Badania wykonano na próbkach gładkich cylindrycznych w powietrzu oraz sztucznej wodzie morskiej. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono dobrą odporność na korozję naprężeniową złącza stopu aluminium 7020 zgrzewanego metodą FSW. Oryginalnym osiągnięciem są otrzymane wyniki odporności na korozję naprężeniową złączy stopu AlZn5Mg1 zgrzewanych tarciowo nową metodą Friction Stir Welding.

EN

The results of examining mechanical properties and stress corrosion cracking (SCC) of aluminum alloy AW 7020 [AlZn5Mg1] by friction stir welded were presented. Friction Stir Welding (FSW) - a new technology can be successfully used for butt welding of different types of aluminum alloy sheets. In the article the parameters for friction stir welding of sheets made of AlZn5Mg1 [7020] alloy was presented. Metallographic analysis of bonds showed a proper structural construction of the friction stir welded 7020 aluminum alloys. Stress corrosion cracking was examined via the slow-strain-rate-testing (SSRT) according to EN ISO 7539-7. The following parameters were measured: time-to-failure - T [h], obtained max. load - F [N]; strain energy (the diagram surface under the stress-elongation curve) - E [MJ/m3]; relative elongation of the specimen - A10 [%]; max. tensile stress - R [MPa] and narrowing - Z [%]. The tests were carried out on cylindrical notch-free specimens in the air and 3.5% water solution NaCl. Good resistance to stress corrosion was found of friction stir welded 7020 aluminum alloys. The tested samples cracked during SSRT test in the native material. Original value is received results of the stress corrosion resistance of new method friction stir welded AlZn5Mg1 alloy.

Słowa kluczowe

PL

stopy aluminium; zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem materiału zgrzeiny (FSW); korozja naprężeniowa; własności mechaniczne; próba odkształcania z małą prędkością

EN

aluminium alloys; friction stir welding (FSW); stress corrosion cracking; mechanical properties; slow-strain-rate-testing

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 3
• Strony: 115--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Dudzik K.

autor

Czechowski M.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Marine Engineering Morska Street 81-87, 81-225 Gdynia, Poland tel.:[phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Anderson, T., New developments within the Aluminium Shipbuilding Industry, Svetsaren, Vol. 58, No. 1, pp. 3-5, 2003.
• [2] Buracki, H., Wpływ technologii spawania na odporność korozyjną stopów Al-Zn-Mg. International Conference On Environmental Degradation of Engineering Materials, Politechnika Gdańska, pp. 260-267, Jurata 1999.
• [3] Cudny, K., Puchaczewski, N., Stopy metali na kadłuby okrętowe, Politechnika Gdańska, Gdańsk 1995.
• [4] Czechowski, M., Badanie wpływu polaryzacji elektrochemicznej i obróbki cieplnej na naprężeniowe pękanie korozyjne stopów Al-Zn-Mg, Zeszyty Naukowe WSM w Gdyni, Nr 30, Gdynia 1996.
• [5] Czechowski, M., Effect of anodic polarization on stress corrosion cracking of some aluminium alloys, Advances in Materials Science, Vol. 7, No. 1(11), pp. 13-20, 2007.
• [6] Czechowski, M., Optymalne metody spajania stopów Al-Mg w aspekcie odporności na korozyjne pękanie naprężeniowe, Materiały i Technologie, Politechnika Gdańska, Nr 3 (3), pp. 23-27, 2005.
• [7] Czechowski, M., Własności złączy doczołowych blach ze stopów Al-Mg spajanych różnymi metodami, Materiały i Technologie, Politechnika Gdańska, Nr 1(1) 2003, pp. 16-19, Gdańsk 2003.
• [8] Czechowski, M., Chrzanowski, J., Zieliński, A., Naprężeniowe pękanie korozyjne złączy spawanych stopów aluminium, Materiały, II Pomorska konferencja Naukowa – Inżynieria Materiałowa 2001, Politechnika Gdańska, Sobieszewo 2001.
• [9] Czechowski, M., Pietras, A., Zadroga, L., Własności stopów aluminium serii 5000 zgrzewanych tarciowo nową technologią FSW, Inżynieria Materiałowa, Nr 6/2003, pp. 264-266.
• [10] Czechowski, M., Zieliński, A., Effect of cathodic polarization on failure and degradation of mechanical properties of some aluminium alloys, Scripta Metallurgy Materials, Vol. 30, 1994.
• [11] Czechowski, M., Zieliński, A., Cudny, K., Effect of chemical composition and thermal treatment on stress corrosion cracking of aluminium alloys, Conference Corrosion-Deformation Interactions, Fontainebleau, 1991.
• [12] Jurczak, W., Czechowski, M., Odporność korozyjna i korozyjno-naprężeniowa złączy spawanych stopów układu Al-Zn-Mg w warunkach polaryzacji elektrochemicznej, Zeszyty Naukowe AMW, Rok XXXVIII, Nr 1(132) 97, Gdynia 1997.
• [13] Lahti, K., FSW - possibilities in shipbuilding, Svetsaren, Vol. 58, No. 1, pp. 6-8, 2003.
• [14] Nicholas, E. D., Kalle, D. S., Proces zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny ma już 10 lat, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, Nr 3/2001, pp. 30-39.
• [15] Poniewierska, C., Birn, J., Naroniak-Łuksza, A., Skalski, I., Odporność korozyjna stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości, Przegląd Spawalnictwa (LXXI), Nr 6-1999, pp. 17-19.
• [16] PN-EN ISO 7539-7: 2000. Badania korozji naprężeniowej. Próba odkształcenia z małą prędkością.