Własności połączeń stopu aluminium 7042 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału

• Autorzy: Kopyściański M. , Dymek S.

Warianty tytułu

EN

Properties of friction stir welded 7042 aluminium alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań była ocena mikrostruktury i własności mechanicznych połączeń stopu 7042 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (Friction Stir Welding – FSW). Badania mikrostruktury i własności mechanicznych zostały przeprowadzone na materiale rodzimym oraz na materiale zawierającym zgrzeiny wykonane z różnymi prędkościami obrotowymi narzędzia: 175, 225, 250, 300, 350 i 400 obr/min (pozostałe parametry były stałe). Wszystkie badane zgrzeiny były wolne od niezgodności spawalniczych, lecz wizualnie bez typowego jądra charakterystycznego dla większości zgrzein stopów aluminium wykonanych metodą FSW. Strefa zmieszania zgrzeiny była zbudowana z bardzo małych i równoosiowych ziaren o średniej średnicy kilku mikrometrów. Zaobserwowano różnicę pomiędzy profilami twardości dla małych i dużych prędkości obrotowych narzędzia: profile dla mniejszych prędkości charakteryzowały się tylko jednym minimum, a dla większych – dwoma minimami.

EN

This research program evaluates the mechanical properties of the friction stir welded (FSW) 7042 aluminum alloy extrusions. Friction stir welding, as a non-conventional joining technique, was invented in 1991 in The Welding Institute in Great Britain. The objective of this study was to evaluate the microstructural changes and resulting mechanical properties occurred during friction stir welding of the age-hardenable 7042 aluminum alloy bars. Mechanical testing was performed on the baseline material and on friction stir welded panels produced at different rotational speeds: 175, 225, 250, 300 and 400 RPM (all other weld parameters were held constant). The FSW joints of all tested samples were free from welding defects and exhibited macroscopically uniform structure, i.e. without a characteristic nugget encountered in other friction stir welded aluminum alloys. The center of the weld was composed of very small and equiaxed grains with an average diameter of several micrometers. There was a striking difference between hardness profiles for lower and higher rotation speeds: profiles for lower speeds exhibited singular minima while for larger speeds two minima were observed.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium 7042; umocnienie wydzieleniowe; zgrzewanie tarciowe; stopy Al-Sc

EN

7042 aluminum alloy; precipitation strengthening; friction stir welding; Al-Sc alloys

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 81, nr 4
• Strony: 197--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kopyściański M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Dymek S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Katedra Inżynierii Powierzchni i Analiz Materiałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Aluminum and aluminum alloys. ASM speciality handbook. 1993, wyd. Materials Park (OH) ASM International
• 2. Srivatsan T.S.: Microstructure, tensile properties and fracture behavior of aluminum alloy 7150. Journal of Materials Science vol. 17, 1992, pp. 4772÷4781
• 3. Polmear I.: Light Alloys – From Traditional Alloys to Nanocrystals. 2006, wyd. Butterworth-Heinemann
• 4. Zhihui L., Baiqing X., Yongan Z., Baohong Z., Feng W., Hongwei L.: Investigation of microstructural evolution and mechanical properties during two-step ageing treatment at 115 and 160 °C in an Al–Zn–Mg–Cu alloy pre-stretched thick plate. Materials Characterization vol. 59, 2008, pp. 278÷282
• 5. Su J.-Q., Nelson T.W., Mishra R., Mahoney B.: Microstructural investigation of friction stir welded 7050-T651 aluminium. Acta Materialia, vol. 51, 2003, pp. 713÷729
• 6. Senkov O.N., Bhat R.B., Senkova S.V., Schloz D.: Microstructure and Properties of Cast Ingots of Al-Zn-Mg-Cu Alloys Modified with Sc and Zr. Chemistry and Materials Science vol. 36, 2005, pp. 2115÷2126
• 7. Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Bochvar N.R., Lysova E.V.: Investigation of phase equilibria in alloys of the Al–Zn–Mg–Cu– Zr–Sc system. Journal of Alloys and Compounds, vol. 367, 2004, pp. 10÷16
• 8. Senkov O.N., Shaghiev M. R., Senkova S.V., Miracle D.B.: Precipitation of Al3(Sc,Zr) particles in an Al–Zn–Mg–Cu–Sc–Zr alloy during conventional solution heat treatment and its effect on tensile properties. Acta Materialia, vol. 56, 2008, pp. 3723÷3738
• 9. Thomas W.M., Nicholas E.D., Needham J.C., Church M.G., Templesmith P., Dawes C.J.: International Patent Application No. PCT/GB92/02203.
• 10. Mishra R.S., Ma Z.Y.: Friction stir welding and processing, Materials Science & Engineering vol. 50, 2005, pp. 1÷78
• 11. Braun R., Lityńska-Dobrzyńska L.: Friction Stir Welding of Al-Cu-Mg-Ag Alloys. Materials Science Forum 2002, 396-402, pp. 1531÷1536
• 12. Lityńska L., Braun R., Staniek G., Dalle Donne C., Dutkiewicz J.: TEM Study of Microstructure Evolution in Friction-Stir-Welded AlCuMgAg Alloy. Materials Chemistry and Physics vol. 81, 2003, pp. 293÷295
• 13. Mroczka K., Dutkiewicz J., Lityńska-Dobrzyńska L., Pietras P.: Microstructure and properties of FSW joints of 2017A/6013 aluminum alloys sheets. Archives of Material Science and Engineering vol. 33, 2008, pp. 93÷96
• 14. Hamilton C., Dymek S., Blicharski M.: A model of material flow during friction stir welding. Materials Characterization, vol. 59, 2008, pp. 1206÷1214
• 15. Hamilton C., Dymek S., Kalemba I., Blicharski M.: Friction stir welding of aluminum 7136-T76511 extrusions, Science and Technology of Welding & Joining 2008, 13, pp. 714÷720
• 16. Threadgill P.L., Leonard Withers P.J.: Friction stir welding of aluminum alloys. International Materials Reviews vol. 54, 2009, pp. 49÷93
• 17. Hamilton C., Dymek S., Blicharski M., Brzegowy W.: Microstructural and flow characteristics of friction stir welded aluminum 6061-T6 extrusions. Science and Technology of Welding & Joining 2007, no. 12, pp. 732÷737