Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mikrostruktura i własności połączenia stopu aluminium 6082 wykonanego metodą tarciową z mieszaniem materiału z użyciem narzędzia typu bobbin

Kopyściański M., Dymek S., Małczak M., Węglowska A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 4

115--120

PL

W pracy zaprezentowano analizę mikrostruktury i własności mechanicznych połączeń stopu aluminium 6082-T6 wykonanych metodą tarciową z mieszaniem materiału z zastosowaniem narzędzia szpulowego (typu bobbin). Mikrostrukturę i własności połączenia analizowano dla różnych wartości prędkości zgrzewania i obrotów narzędzia. Wykazano, że stosowanie narzędzia szpulowego prowadzi do wytworzenia zgrzein pozbawionych wad i niezgodności spawalniczych. Stwierdzono jednak, że mikrostruktura połączeń wykonanych narzędziem bobbin jest istotnie różna od mikrostruktury zgrzein wykonanych konwencjonalną metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem zgrzeiny. Pomimo podobieństwa mikrostruktury zgrzein wykonanych narzędziem bobbin przy różnych warunkach zgrzewania, własności mechaniczne były mocno zróżnicowane – zgrzewanie przy większej energii przyczyniało się do obniżenia własności wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

The paper presents metallographic and mechanical testing analyses of friction stir welded 6082-T6 aluminum wrought alloy performed by a bobbintype tool. The microstructure and mechanical properties were discussed as a function of welding parameters, i.e. rotational and welding velocities. It was shown that friction stir welding with bobbin-type tool produces sound weldments, however, their microstructure is different from microstructure of weldments produced during conventional friction stir welding. Despite similarity of microstructures the mechanical properties of weldments strongly depended on welding parameters – high energy welding conditions resulted in worse mechanical properties in relation to both tensile strength and ductility.

2

The Use of a Bobbin Tool in the Friction Stir Welding of Plates Made of Aluminium Alloy EN AW 6082 –T6

Węglowska A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 4

35--43

EN

The article presents test results concerning the friction stir welding of 6 mm thick plates made of aluminium EN AW – 6082. The welding process was performed using a tool consisting of two shoulders and a probe. The tests were concerned with the effect of welding parameters in the process of welding and the quality of joints. Related visual test results enabled the assessment of the effect of a bobbin tool on the formation of a weld, the presence of surface imperfections and the continuity of material in welds (based on metallographic tests). Mechanical properties of the joints were identified in static tensile tests and in hardness measurements. The effect of welding conditions on the welding process and weld formation was determined through measurements of temperature on the weld surface, performed using a thermographic camera, and measurements of force and torque affecting the tool, performed using a LowStir device. The test results revealed that the use of the bobbin tool enabled the obtainment of joints characterised by the compact structure of welds, material continuity, strength and repeatability comparable with those obtained using the conventional tool.

PL

Przedstawiono wyniki badań zgrzewania metodą FSW blach ze stopu aluminium EN AW – 6082 o grubości 6,0 mm z zastosowaniem narzędzia szpulowego, zbudowanego z dwóch wieńców opory oraz trzpienia. Przeprowadzono badania wpływu parametrów zgrzewania na przebieg procesu zgrzewania i jakość połączeń. Na podstawie wyników badań wizualnych oceniono wpływ narzędzia szpulowego na proces formowania zgrzeiny i występowanie niezgodności powierzchniowych oraz ciągłość materiałową w zgrzeinach złączy na podstawie wyników badań metalograficznych. Własności mechaniczne złączy oceniono w statycznej próbie rozciągania i badaniach twardości. Aby określić wpływ warunków zgrzewania na przebieg procesu zgrzewania i formowanie zgrzeiny, prowadzono pomiary temperatury na powierzchni zgrzeiny z zastosowaniem kamery termowizyjnej oraz pomiary sił i momentu obrotowego działających na narzędzie z zastosowaniem przyrządu pomiarowego LowStir. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że z zastosowaniem narzędzia szpulowego możliwe jest uzyskanie złączy charakteryzujących się zwartą strukturą zgrzeiny, ciągłością materiałową oraz wytrzymałością i powtarzalnością porównywalną z wytrzymałością złączy uzyskanych narzędziem konwencjonalnym.

3

Numerical Simulations for Bobbin Tool Friction Stir Welding of Aluminum 6082-T6

Hamilton C., Dymek S., Węglowska A., Pietras A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1115--1123

EN

Aluminum 6082-T6 panels were joined by friction stir welding utilizing a bobbin tool. A thermal simulation of the process was developed based upon machine torque and the temperature dependent yield stress utilizing a slip factor and an assumed coefficie nt of friction. The torque-based approach was compared to another simulation established on the shear layer methodology (SLM), which does not require the slip factor or coefficient of friction as model inputs. The SLM simulation, however, only models hea t generation from the leading edges of the tool. Ultimately, the two approaches yielded matching temperature predictions as both methodologies predicted the same overall total heat generation from the tool. A modified shear layer approach is proposed that adopts the flexibility and convenience of the shear layer method, yet models heat generation from all tool/workpiece interfaces.

4

The characteristics of welded joints of stainless steel for air conditioning application

Węglowski M. S., Węglowska A., Kwieciński K., Dworak J., Rykała J., Ziobro G., Szafron A., Noga P., Richert M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2017

|

Vol. 41, nr 3

25--33

EN

In the paper the results of metallographic examination of welded joints for car air-conditioning unit are presented. The European directives 2006/40/EC on the greenhouse gasses elimination demand to stop using traditional refrigerant and to change it to R744 medium in air conditioning installation. The R744 (CO2) refrigerant is environmental friendly medium if compared with standard solution such as R12, R134a or R1234yf and safer for passengers than R1234yf. The non-standard thermodynamic parameters of the R744 which translate into high pressure and high temperature require specific material to develop the shape and to specify the technology of manufacturing for the particular elements of the conduits and moreover the technologies of joining for the whole structure, which would meet the exploitation requirements of the new unit. To produce the test welded joints of stainless steels three different joining technologies were applied: laser welding, plasma welding as well as high speed friction welding. The results indicated that laser and plasma technologies guaranty the proper quality of welded joints and can be used for the air conditioning application in automotive industry.

PL

W pracy przedstawiono analizę wyników badań mikroskopowych połączeń spawanych stosowanych w samochodowych systemach klimatyzacji. Europejska dyrektywa 2006/40/WE dotycząca gazów cieplarnianych wymaga ograniczenia dotychczas używanych tradycyjnych czynników chłodniczych. Zaleca stosowanie czynnika R744 w instalacjach klimatyzacji. Nowy czynnik chłodniczy R744 (CO2) jest mniej niebezpieczny dla środowiska i bezpieczniejszy dla pasażerów w porównaniu z tradycyjnymi, m.in.: R12, R134a lub R1234yf niż R1234yf. Niestandardowe parametry termodynamiczne eksploatacji czynnika R744 - duże ciśnienie i wysoka temperatura wymagają wprowadzenia nowych materiałów, zmiany konstrukcji samych systemów i opracowania technologii poszczególnych jej elementów - przewodów. Również opracowania technologii łączenia elementów instalacji całej konstrukcji, spełniającej wymagania eksploatacyjne nowego systemu klimatyzacji. Próbne połączenia spawane elementów ze stali nierdzewnej wykonano z zastosowaniem trzech technologii: spawanie laserowe i mikroplazmowe oraz zgrzewanie tarciowe. Analiza wyników prowadzonych badań wykazała, że technologie laserowe i mikroplazmowe gwarantują odpowiednią jakość połączeń spawanych. Mogą być stosowane w systemach klimatyzacji w przemyśle motoryzacyjnym.

5

Mikrostruktura połączeń stopów aluminium 2017A i 7075 wykonanych metodą tarciową z mieszaniem materiału

Kopyściański M., Pietras A., Węglowska A., Małyszko M., Dymek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

334--337

PL

W pracy badano mikrostrukturę zgrzein stopów aluminium 2017A i 7075 wykonanych metodą tarciową z mieszaniem materiałów (FSW). Zgrzeiny były pozbawione wad i niezgodności spawalnicze. Mikrostruktura połączeń była różna dla różnych konfiguracji łączonych materiałów, tzn. zależała od tego, który ze stopów znajdował się po stronie natarcia, a który po stronie spływu. W obu przypadkach mikrostruktura spoiny jest zbudowana z naprzemiennych pasm obu mieszanych materiałów. Mikrostruktura tych pasm była różna: pasma stopu 7075 charakteryzowały się mniejszym ziarnem i większą ilością wydzieleń w przeciwieństwie do pasm stopu 2017A. W środku jądra dominował materiał, który znajdował się po stronie natarcia. Profile zmian twardości na przekroju poprzecznym połączeń wykonane wzdłuż linii w środku grubości złącza wykazywały różnice w obszarze jądra zgrzein w zależności od konfiguracji złącza. Profile twardości miały kształt litery W, który jest charakterystyczny dla stopów aluminium umacnianych wydzieleniowo. Profil twardości dla konfiguracji 2017A–7075 był symetryczny względem środka zgrzeiny, a profil dla konfiguracji odwrotnej był przesunięty w kierunku strony natarcia. Granica plastyczności i wytrzymałość złącza była większa, gdy stop miększy (2017A) znajdował się po stronie natarcia.

EN

The paper deals with an investigation of dissimilar friction stir welding of 2017A and 7075 aluminium alloys. The produced welds were free from cracks and welding discontinuities. The weld microstructure was unlike in nature for different configuration of welded alloys, i.e. it depended on the material that was placed on advancing and retreating sides. In both configurations the microstructure exhibited banded structure consisted of alternating welded alloys. The microstructure of particular bands was different: bands of the 7075 alloy exhibited smaller grain size and higher amount of second phase particles comparing to the bands of 2017A alloy. The material that was placed on the advancing side dominated in the centre of the weld nugget. The hardness profiles across different zones on the transverse section taken along a line in the weld mid-thickness showed substantial differences within the weld nugget depending on the weld configuration. In both cases the hardness exhibited a W-shaped profile typical for heat treated aluminium alloys. The profile for the configuration 2017A–7075 was symmetrical in relation to the weld center while the profile for the opposite configuration was shifted toward the advancing side. The yield and tensile strengths were higher when the softer material (2017A) was located on the advancing side.

6

Wpływ parametrów zgrzewania wibracyjnego na jakość złączy z poliamidu 66

Węglowska A.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 3

239--245

PL

Badano wpływ parametrów zgrzewania wibracyjnego na budowę obszaru zgrzewania złączy z poliamidu 66. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe z zastosowaniem mikroskopu optycznego oraz badania metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Określano wpływ amplitudy drgań (a), docisku zgrzewania (pz) oraz czasu zgrzewania (tz) na temperaturę topnienia oraz zawartość fazy krystalicznej w zgrzeinie oraz w materiale podstawowym złączy. Wytrzymałość mechaniczną połączeń z PA 66 oceniano w statycznej próbie rozciągania.

EN

The aim of the study was to investigate the effect of vibration welding parameters on the structure of welding region in polyamide 66 joints. The quality of joints was examined under an optical microscope using polarized light. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to study the influence of welding parameters: vibration amplitude (a), welding pressure (pz) and weld time (tz) on the melting temperature and the crystalline phase content in the weld as well as the base material of the joints. For low welding pressure and amplitude values, an amorphous phase was dominant in the welding region (Fig. 6a), while for higher values of these parameters an increase in the crystalline phase content was observed (Fig. 7). The mechanical strength of PA 66 joints was evaluated using a static tensile test (Table 3). Maximum tensile strength was in the range of 70 to 77 % of the value for the base material.

7

Friction Stir Welding of Copper Plates

Pietras A., Węglowska A., Rams B., Kowieski Sz., Miara D., Węglowski M. St.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2014

|

Vol. 58, No. 5

151--158

EN

The objective of the work was to develop a technology for the friction stir welding (FSW) of copper elements of thicknesses exceeding 15 mm and possible to use in the production of current conductor rails. The length of the conductor rail element joining line amounts to approximately 100 mm. The first stage involved FSP tests, i.e. tests of copper plasticisation, using the FSW method and creating the compact weld structure on plates having thicknesses between 8 and 20 mm. The next stage consisted in friction stir welding of copper elements. The investigation involved testing copper plasticisation conditions while using the FSW process, the development of a welding tool as well as the development of conditions for proper welding of sheets/plates having thicknesses of up to 20 mm. It was observed that properly formed welds require the use of a relatively low tool rotation rate and good cooling of element-fixing tooling.

PL

Celem pracy było opracowanie technologii zgrzewania FSW elementów miedzianych o grubości powyżej 15 mm, możliwej do zastosowania w produkcji prądowych szyn przewodzących. Długość linii łączenia elementów szyn prądowych wynosi ok. 100 mm. W pierwszym etapie przeprowadzono badania FSP, czyli badania procesu uplastyczniania miedzi metodą FSW i tworzenia zwartej struktury zgrzeiny na płytach o grubości od 8 do 20 mm, a następnie zajęto się procesem zgrzewania FSW elementów miedzianych. W toku badań sprawdzono warunki uplastyczniania miedzi przy stosowaniu procesu FSW oraz opracowano narzędzia do zgrzewania i warunki prawidłowego prowadzenia procesu zgrzewania blach/płyt miedzianych o grubości do ok. 20 mm. Stwierdzono, że prawidłowo uformowane zgrzeiny powstają przy stosunkowo niskiej prędkości obrotowej narzędzia i dobrze chłodzonym oprzyrządowaniu mocującym elementy.

8

Wpływ podgrzewania wstępnego na jakość złączy zgrzewanych wibracyjnie wykonanych z poliamidu PA66 wzmacnianego włóknem szklanym

Węglowska A., Pietras A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 4 (154)

410--413

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zgrzewania wibracyjnego poliamidu PA66 GF30 z zastosowaniem podgrzewania wstępnego gorącym powietrzem. Dla porównania przedstawiono również wyniki badań zgrzewania bez wstępnego podgrzewania. Oceny jakości złączy dokonano w oparciu o wyniki badań mikroskopowych prowadzonych na mikroskopie świetlnym w świetle odbitym oraz o wyniki badań wytrzymałości połączeń w statycznej próbie rozciągania. W oparciu o wyniki badań metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (Different Scanning Calorimetry DSC), określono wpływ podgrzewania wstępnego na temperaturę topnienia oraz zawartość fazy krystalicznej w zgrzeinach złączy oraz w materiale podstawowym.

EN

Results of vibration welding of polyamide PA66 GF30 with the use of pre-heating of hot air are presented in this paper. For the comparison, results of vibration welding without pre-heating are also presented. The quality assessment of joints was done on the basis of microscopic examination carried out by means of an optical microscope in reflected light as well as testing of joints strength in the static tensile test. On the basis of results from the Different Scanning Calorimetry (DSC), the influence of pre-heating on the melting temperature and the content of the crystal phase in the base material and the material of welds was determinate.

9

Wpływ warunków zgrzewania FSW na proces tworzenia złącza z materiałów różniących się właściwościami fizycznymi

Pietras A., Węglowska A., Miara D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 11

48--57

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu zgrzewania FSW trudno spajanego znanymi technikami spawalniczymi zestawu materiałów: aluminium odlewniczego z aluminium przerabianym plastycznie. Przedstawiono badania procesu uplastyczniania aluminium oraz formowania się zgrzeiny liniowej w różnych warunkach prowadzenia procesu zgrzewania. Badano wpływ kształtu części roboczych narzędzia, parametrów procesu zgrzewania oraz oprzyrządowania zgrzewalniczego na strukturę zgrzein oraz na stabilność i jakość zgrzewania. Analizowano proces zgrzewania realizowany za pomocą narzędzi konwencjonalnych, stożkowych oraz typu Triflute. W wyniku badań powiązano warunki zgrzewania FSW aluminiowych stopów odlewniczych ze stopami przerabianymi plastycznie z jakością uzyskanych zgrzein. Zastosowanie metody zgrzewania FSW przedstawiono na przykładzie łączenia elementów wymienników ciepła.

EN

Results of FSW of set of materials: cast aluminium alloy with wrought aluminium alloy, hard to weld with the conventional fusion welding techniques, are presented in this paper. Investigation of the plasticization process of aluminium and the formation process of linear weld in the different welding conditions are also presented. Influence of the tools’ shape, welding parameters and the tooling on the welds’ structure and on the stability and quality of welding were studied. FSW process using conventional, conical and Triflute tools was analysed. As a result of investigation, FSW welding conditions of cast aluminium alloys with wrought aluminium alloy were connected with quality of welds. Application of the FSW method was exemplified as joining of radiators’ elements.

10

Friction Stir Processing as a fabricating route of dispersion strengthened aluminum alloys

Kopyściański M., Węglowski M. S., Pietras A., Węglowska A., Hamilton C., Dymek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

303--305

EN

The two-sided overlapping friction stir processing was utilized to produce a dispersion strengthened material from a cast Al-Si eutectic alloy. Pure aluminum belongs to the class of soft metals, so its application in engineering is highly limited. For this reason, aluminum has to be strengthened to meet technical requirements. The most common strengthening mechanisms of aluminum are dislocation hardening by plastic defonnation or alloying followed by appropriate heat treatment producing precipitation hardening. Precipitation strengthening substantially increases the hardness and tensile strength at room temperature. However, the precipitates are prone to coarsening at elevated temperatures resulting in deterioration of mechanical properties. The other common method of strengthening metallic alloys is the incorporation of ﬁne dispersed particles into their microstructure. Such alloys are usually produced by powder metallurgy methods, e. g. sintering of aluminum powders or mechanical alloying. It was recently discovered that the friction-stir processing (FSP) method may also be adapted for this purpose. FSP uses the same methodology as friction stir welding (FSW); however, FSP is used to modify the local microstructure, but it does not join metals together. FSP was used to modiﬁcation a microstructure in as-cast aluminium alloy. In contrast to the as-cast condition, the microstructure in the processed material was characterized by a relatively uniform distribution of insoluble second-phase particles in the ductile aluminium matrix giving rise to the substantial dispersion strengthening of modified alloy. The size and aspect ratio of these particles decreased signiﬁcantly. The size distribution exhibited bimodal character. The porosity and dendritic microstructure was eliminated. FSP improved the mechanical properties - the ultimate tensile strength increased from 152 MPa to 216 MPa and ductility increased from 1.5% to 12.5%.

PL

W pracy zastosowano obróbkę tarciową z mieszaniem materiału (Friction Stir Processing) do wytworzenia stopu umacnianego dyspersyjnie z eutektycznego stopu Al-Si. Czyste aluminium jest miękkim metalem, więc jego zastosowanie jako materiału inżynierskiego jest ograniczone. Z tego powodu dla aluminium stosuj e się umocnienie, aby sprostało wymaganiom jako materiał inżynierski. Najbardziej populamymi mechanizmami umocnienia aluminium jest umocnienie dyslokacyjne przez przeróbkę plastyczną lub przez dodanie dodatków stopowych i obróbkę cieplną prowadzącą do umocnienia wydzieleniowego. Umocnienie wydzieleniowe efektywnie zwiększa twardość i wytrzymałość w temperaturze pokojowej, lecz w podwyższonej temperaturze fazy umacniające są skłonne do koagulacji i tym samym obniżają własności mechaniczne. Innym efektywnym sposobem umocnienia stopów metalicznych jest wprowadzenie drobnych dyspersyjnych faz umacniających. Taki mechanizm umocnienia naj częściej jest realizowany za pomocą metalurgii proszków, np. spiekania proszków czy mechanicznego stopowania. W ostatnim czasie zauważono, że obróbka tarciowa z mieszaniem materiału może być z powodzeniem stosowana do umocnienia dyspersyjnego. Metoda FSP używa tej samej metodologii działania co zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW), z tą różnica, że ta metoda zmienia tylko lokalnie mikrostrukturę, a nie łączy materiał. Metoda FSP została użyta do zmiany mikrostruktury w odlew- niczym stopie aluminium. Mikrostruktura po procesie FSP charakteryzowała się równomiemym rozmieszczeniem fazy dyspersyjnej w porównaniu ze stopem odlewniczym. Charakterystyczne dla stopów odlewniczych dendryty i pory zostały wyeliminowane. Proces FSP zwiększył wytrzymałość na rozciąganie z 152 MPa do 216 MPa i zwiększyła się ciągliwość z 1,5% na 12,5%.

11

The structure and mechanical properties of vibration welded joints made of glass fibre reinforced nylon 66

Węglowska A., Michta G.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 1

54-59

EN

The results of vibration welding of glass fibre reinforced nylon 66 (TECAMID 66 GF30) are presented in this paper. The aim of the investigation was to determine the influence of the welding parameters on the quality of joints, which was conducted on the basis of light and scanning electron microscopic examinations as well as tensile tests. The results showed the influence of the vibration welding process on the way of creating the joint, on the material continuity, the orientation of the glass fibres in the welding area and on the joint strength. The joint is created as a result of joining the matrices of two welded materials. The glass fibres in the welding area are oriented in the direction of the vibrations and into the flash. A high tensile strength of joints is possible to achieve in a wide range of welding parameters.

PL

Poliamidy ze względu na swoje szczególne właściwości oraz możliwość przetwarzania różnymi metodami przeróbki stanowią ważną grupą konstrukcyjnych tworzyw sztucznych. Istnieje wiele metod, które można zastosować do łączenia poliamidów, również tych wzmacnianych włóknami szklanymi. Jedną z nowoczesnych technik łączenia jest zgrzewanie wibracyjne, stosowane powszechnie w produkcji seryjnej i masowej; około 15% wszystkich połączeń z tworzyw sztucznych jest wykonywanych właśnie tą metodą. Zastosowanie metody zgrzewania wibracyjnego do łączenia elementów z poliamidu wzmacnianego włóknami szklanymi pozwala na uzyskanie złączy o wysokiej i powtarzalnej jakości, co w znacznym decyduje o szerokim wykorzystaniu poliamidów w różnych zastosowaniach inżynierskich. W artykule przedstawiono wyniki badań zgrzewania wibracyjnego poliamidu wzmacnianego włóknami szklanymi o nazwie handlowej TECAMID 66 GF30. Celem badań było określenie wpływu warunków zgrzewania wibracyjnego na jakość złączy. Oceny jakości złączy dokonano na podstawie badań prowadzonych na mikroskopie świetlnym, elektronowym mikroskopie skaningowym (SEM) oraz badań wytrzymałości złączy w statycznej próbie rozciągania. Wyniki obserwacji mikroskopowych wykazały wpływ parametrów procesu zgrzewania wibracyjnego na sposób tworzenia się połączenia z poliamidu wzmacnianego włóknami szklanymi, ciągłość materiałową oraz na sposób układania się włókien w obszarze zgrzewania - zgodnie z kierunkiem drgań oraz w kierunku wypływki. Wysoką wytrzymałość mechaniczną złączy można uzyskać w szerokim zakresie parametrów zgrzewania.

12

Zgrzewanie wibracyjne kompozytu na osnowie poliamidu wzmocnionego włóknami szklanymi

Węglowska A., Kowieski Sz.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2012

|

R. 56, nr 2

31-36

PL

Opracowanie dotyczy badań procesu zgrzewania wibracyjnego poliamidu PA66 GF30 wzmocnionego w 30% krótkimi włóknami szklanymi. Celem prowadzonych badań było określenie wpływu parametrów zgrzewania wibracyjnego: amplitudy drgań, docisku oraz czasu zgrzewania na jakość złączy. Oceny jakości połączeń dokonano w oparciu o badania przeprowadzone na mikroskopie świetlnym i elektronowym mikroskopie skaningowym (SEM) oraz o badania wytrzymałości złączy w statycznej próbie rozciągania. Na podstawie analizy przebiegów parametrów zgrzewania: skrócenia oraz amplitudy drgań, zarejestrowanych przyrządem pomiarowym VibRecord, określono wpływ warunków zgrzewania na przebieg procesu zgrzewania oraz skrócenie złączy.

EN

The paper concerns investigations into the process of vibration welding of PA66 GF30 polyamide, reinforced with short glass fibres in the amount of 30%. The investigations were aimed at the determination of the influence of vibration welding parameters, such as vibration amplitude, welding pressure and welding time on joints quality. The joints quality was assessed on the basis of examination carried out by means of optical microscope and scanning electron microscope as well as testing of joints strength in static tensile test. On the grounds of the analysis of the run of welding parameters, namely shortening and vibration amplitude, recorded by the VibRecord measuring device, it has been determined the influence of welding conditions on the welding process course and shortening of the joints.

13

Nowoczesne systemy monitorowania procesu zgrzewania tarciowego metodą FSW

Pietras A., Węglowska A., Kowieski Sz., Miara D.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2012

|

R. 56, nr 5

160-162

PL

: Metoda FSW jest coraz szerzej stosowana w różnych gałęziach światowego przemysłu, przede wszystkim do łączenia stopów aluminium w przemyśle samochodowym, stoczniowym, lotnictwie i przemyśle kosmicznym. Do kontroli warunków zgrzewania oraz wykrywania wad i niezgodności w zgrzeinie mogą być stosowane różne metody. Ostatnio budowane i rozwijane są systemy kontroli "on-line" procesu zgrzewania, oparte o badania warunków mechanicznych zgrzewania - system LowStir, badania procesu tworzenia zgrzeiny za pomocą kamer wizyjnych i termowizyjnych oraz badania ultradźwiękowe zgrzein laserowym systemem LUT. Celem opracowywania systemów kontroli procesu zgrzewania FSW jest umożliwienie oceny na bieżąco jakości tworzonej zgrzeiny oraz wykrywania ewentualnych wad powstających już na etapie wytwarzania konstrukcji na stanowisku zgrzewalniczym. Pozwoli to na wyeliminowanie elementów wadliwych z produkcji.

EN

The FSW method is widely used in many different branches of the industry in the world, especially for joining of aluminium alloys in the automotive, shipbuilding, aircraft and aerospace industry. In order to control the welding conditions and to detect the defects and imperfections in welds, different methods can be used. Recently, for welding processes, it has been developed on-line control systems. The systems are based on the inspection of the mechanical conditions of welding ( LowStir system), on investigations into the process of weld formation with the use of visual and thermovision cameras and on ultrasonic examination of welds with the use of laser systems ( LUT). The aim of the development of control systems for FSW processes is to provide the possibility of on-line assessment of the quality of welds which are being formed and also of detection of possible defects which may be formed in the welds, as early as in the stage of the product manufacture in the welding station. It will enable to eliminate defective elements from the production.

14

Badanie wpływu podgrzewania wstępnego na przebieg procesu zgrzewania wibracyjnego oraz na jakość złączy z poliamidu PA66 GF30

Węglowska A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2012

|

R. 56, nr 3

29-36

PL

Przedstawiono wyniki badań zgrzewania wibracyjnego poliamidu wzmacnianego włóknem szklanym, typu PA66 GF30, z zastosowaniem podgrzewania wstępnego przed procesem zgrzewania. Celem prowadzonych badań było określenie wpływu nagrzania tworzywa na powierzchniach próbek zgrzewanych za pomocą gorącego powietrza na przebieg procesu zgrzewania oraz na jakość złączy. Wyniki badań porównano z wynikami badań procesu zgrzewania bez podgrzewania wstępnego. Ocenę jakości złączy przeprowadzono w oparciu o badania mikroskopowe oraz statyczną próbę rozciągania. Na podstawie analizy przebiegów parametrów zgrzewania rejestrowanych przyrządem VibRecord określono wpływ podgrzewania wstępnego na przebieg procesu zgrzewania oraz tworzenie się połączenia zgrzewanego. Stwierdzono, że zastosowanie podgrzewania wstępnego wpływa korzystnie na budowę obszaru zgrzewania oraz sposób układania się włókien szklanych w zgrzeinie. Uzyskane złącza charakteryzują się wyższą wytrzymałością mechaniczną. Utworzona w efekcie zgrzewania plastyczna wypływka poprawia estetykę złączy.

EN

It has been presented the test results of vibration welding of glass fibre reinforced polyamide of the PA66 GF30 type with application of preheating before welding. The purpose of the investigation was to determine the influence of heating of the plastic at the surface of specimens welded by means of hot air on the welding process course and the joints quality. The test results were compared to those obtained without preheating. The joints quality was assessed on the basis of microscopic examination and static tensile tests. On the grounds of the analysis of welding parameters course recorded by the VibRecord device it was determined the influence of preheating on the process course and on the joint formation. It was found that preheating produces a favourable effect on the structure of the welding area and on the way of spreading out of glass fibres. The joints are characterized by higher mechanical strength. The plastic flash formed during welding improves the aesthetic qualities of the joints.

15

Influence of the welding parameters on the structure and mechanical properties of vibration welded joints of dissimilar grades of nylons

Węglowska A., Pietras A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

198--204

EN

Because of very attractive mechanical properties, nylons make interesting group of materials, used in many engineering applications. Vibration welding is a welding method used to join various kinds of thermoplastics. Almost 15% of all welds of thermoplastics are made with the use of vibration welding. The ability of vibration welding of different kind of polymers may present cost advantage over the other welding techniques and may allow to produce elements of lower weight and of a high quality. This work presents results of vibration welding of dissimilar materials joints made of nylon 66 (PA66) and 30% glass fibres nylon 66 (PA66 GF30). The aim of the studies was to determine the influence of the welding conditions on the quality of vibration welded joints. The quality assessment was done on the base of tensile tests and microscopy examination, conducted on light microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Results of the tensile test indicate that it is possible to achieve good quality of joints at the proper welding conditions. The light microscopy examination showed that the welding parameters influence the orientation of the glass fibres in the weld zone, on the continuity of the material in the weld and on the thickness of the weld. The results of the SEM indicate that the vibration welded joint is formed as a result of joining of the matrixes of two welded nylons.

16

Nowa technologia zgrzewania tarciowego rury z pokrywą

Pietras A., Węglowska A., Rams B., Węglowski M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2011

|

R. 83, nr 11

29-36

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem do zgrzewania końcówek rur z pokrywami nowej technologii zgrzewania tarciowego z niezużywającym się narzędziem. Rury i pokrywy wykonane były ze stopu aluminium EN AW 2017 A, niespawalnego konwencjonalnymi metodami. Sprawdzono możliwość zgrzewania pokrywy z rurą metodą FSW oraz nową metodą z narzędziem o specjalnie wyprofilowanej powierzchni tarcia. Przedstawiono wyniki badań budowy strukturalnej zgrzeiny i wytrzymałości złączy uzyskanych nową techniką.

EN

Results of the use of the new friction welding technology with non-consumable tool for welding of the tubes with the covers are presented. Tubes and covers were made from the EN AW 2017 A aluminium alloy, which is unweldable with the use of the conventional welding methods. Possibility of application of the FSW technology and of the new method with the use of the tool with a specially profiled friction face was tested during the investigations. Results of the microscopy and the joints strength examination are also presented.

17

Zgrzewanie tarciowe stopu aluminium EN AW-6005A metodą FSW

Bogucki R., Pietras A., Węglowska A.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2010

|

nr 1 (25)

85--100

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań własności zgrzewanych złączy doczołowych, teowych i zakładkowych dla blach o grubości 10mm ze stopu EN AW-6005A-T6. Wyniki badań własności mechanicznych, zmęczeniowych, makroskopowych i mikroskopowych próbek pobranych z różnych obszarów zgrzewania potwierdzają możliwość uzyskiwania połączeń o wysokiej jakości zgrzewanych tarciowo metodą FSW.

EN

The results of quality testing of FSW joints in 10mm sheets made with aluminum alloys of the EN AW-6005A-T6 has been presented. The test results showed good weld ability of aluminum alloys by FSW method. Correct butt, tee and overlap joints can be obtained in the wide range of welding parameters while their strength satisfactory.

18

Effect of welding parameters on mechanical and microstructural properties of AL 2024 joints produced by friction stir welding

Węglowski M. S., Pietras A., Węglowska A., friction stir welding

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 1

523-532

EN

Results of Friction Stir Welding (FSW) of aluminium 2024 are presented in this paper. Investigations were conducted on the welding machine, built on the base of the conventional, vertical milling machine. The quality assessment of joints was done on the grounds of the visual inspection, tensile and fatigue tests, the analysis of the welds structure and hardness. Heat treatment was not done after the welding process. The goal of the research was to know the relationship between welding parameters and mechanical and microstructural properties of 2024joints. Results indicate that weldability of aluminium alloys of Al 2024 4 mm in thickness with FSW method is good. Properties ofjoints with the FSW method on the milling machine eąuipped with LOWSTIR device fulfil requirements of this kind of joints. The structure is correct and the tensile properties are higher than properties of arc welded joints. With wide range of welding parameters the high quality of joint is possible. Joints welded with the different tools and in different conditions had characteristic shape of nugget, heat affected zone and thermo-mechanically affected zone. The kind of tool is not affected on properties of FSW joint at the same parameters. The proper quality at four different kind of tool is possible to achieve. Fatigue properties of the FSW joints made in correct way are very high, higher than properties of arc welded joints. Hardness profile of welds had characteristic run, typical for joints welded with the FSW method. The LOWSTIR device is not getting worse the quality of FSW joints.

19

Własności złączy FSW ze stopów aluminium

Węglowski M. S., Pietras A., Bogucki R., Węglowska A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 11

739-743

PL

W artykule opisano własności złączy ze stopów aluminium, wykonanych techniką Friction Stir Welding (FSW). Proces łączenia polega na nagrzaniu i uplastycznieniu materiału w wyniku tarcia narzędzia z trzpieniem, wprowadzonego w ruch obrotowy i przesuwającego się wzdłuż powierzchni łączonych elementów. Ruch obrotowy narzędzia powoduje silne mieszanie i zagęszczenie deformowanego materiału. Zaletą tej metody jest łączenie materiału bez wcześniejszego specjalnego przygotowania powierzchni łączonych elementów oraz wprowadzenie do materiału znacznie mniejszej ilości ciepła, niż w przypadku konwencjonalnego spawania. W artykule podano własności mechaniczne uzyskanych połączeń oraz przedstawiono wyniki badań metalograficznych na przykładzie stopu serii 6063. Otrzymane wyniki wskazują, że złącze posiada własności wytrzymałościowe na poziomie materiału rodzimego, a zatem technikę tę można zastosować do łączenia stopów aluminium serii 6xxx.

EN

The main constructional material for apertures, machines and structures besides steels and polymers are aluminium alloys nowadays. Low density, good mechanical properties and corrosion resistance allow this materials become more popular. In comparison to steel aluminium alloys characterize by worse weldability, and some of these alloys are non-welded materials. These cause that aluminium alloys can be use only in restricted area in industry. The results of properties of friction stir welds in aluminium alloys are presented in this paper. The friction stir welding process bases on the heating and plasticization of materials as a result of friction rotated tool with pin moving along surface of joining details. Rotation move of tool causes a strong stir of materials and densification of deformed metals. The main advantage of this method is joining of materials without preliminary preparation of joined surfaces and very low level of heat input during this process in comparison to the fusion welding. The second advantage of FSW process is that it is possible to made joints on the welding machine, built on the base of the conventional milling machine. It is only needed to equip the milling machine with the tool and tooling. The mechanical properties and structural characterization of welds on example of aluminium alloy 6063 are presented in this paper. The results indicate that strength of welds is at the same level as base material and that this technology can be use to join other aluminium alloys of 6xxx series.

20

Zgrzewanie rezystancyjne punktowe blach typu DP450 i DP600.

Zadroga L., Pietras A., Węglowska A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2007

|

R. 51, nr 3

49-50

PL

Określono zgrzewalność blach ze stali wysokowytrzymałych o strukturze wielofazowej typu DP. Ocenę zgrzewalności dokonano w oparciu o badania wpływu programu zgrzewania na właściwości eksploatacyjne złączy zgrzewanych punktowo. W badaniach dobrano najbardziej korzystne parametry zgrzewania dla prostego programu oraz dla programów zgrzewania z obróbką cieplną zgrzein. W oparciu o wyniki badań jakości złączy zgrzewanych wytypowano program zgrzewania mający największy wpływ na polepszenie właściwości plastycznych zgrzein.

EN

It has been determined weldability of high-strength multiphase steel sheets of the DP type. Weldability assessment was made on the basis of the investigation into the influence of the welding program on the operational properties of spot welded joints. In the investigation the most advantageous welding parameters for a simple program and for programs including heat treatment of welded joints were selected. On the basis of the joints quality test results the welding program has been appointed, the influence of which on the improvement of plastic properties of welds is utmost.