W artykule przedstawiono aktualnie najpopularniejsze metody zgrzewania tarciowego punktowego. Obecnie łączenie metali lekkich jak stopy aluminium czy magnezu stwarza szereg problemów natury technologicznej czy metalurgicznej. Osiągnięcie odpowiednich właściwości wytrzymałościowych produkowanych złączy wymaga niejednokrotnie urządzeń o relatywnie wysokiej mocy, dodatkowych zabiegów obróbki cieplnej czy odpowiedniego przygotowania elementów łączonych. Ciekawą i coraz szerzej stosowaną alternatywą dla procesów zgrzewania rezystancyjnego punktowej jest zgrzewanie tarciowe punktowe. Jest to nowatorska metoda łączenia, powstała ona na bazie znanego procesu FSW (Friction Stir Welding) tj. zgrzewania tarciowego liniowego z wymieszaniem materiałów łączonych. Metoda FSW została ona opracowana przez Brytyjski ośrodek TWI (The Welding Institute) w 1991r a następnie rozwijana przez szereg ośrodków w USA, Japonii i Europie [1].
EN
The article presents the currently most popular methods of friction spot welding. Currently, joining of lightweight metals like aluminium and magnesium alloys poses a number of technological or metallurgical problems. Achieving the appropriate strength properties produced joints often requires devices with relatively high power, additional heat treatment and adequate preparation of the workpieces. Friction stir spot welding is an interesting and widely used alternative processes for resistance spot welding. It is an innovative method of joining. It was founded on the basis of a well-known process of FSW (Friction Stir Welding). FSW method has been developed by the British Center TWI (The Welding Institute) in 1991 and then developed by a number of research centers in the US, Japan and Europe.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
During friction welding, temperature, stress, strain, and their variations govern welding parameters, and knowledge of them helps determine optimum parameters and ways to improve the design and manufacture of welding machines. The finite element method was used to model the titanium–tungsten pseudoalloy joint. Coupled thermomechanical model was built, the Johnson-Cook equation was used to define material properties. The calculated results of temperature distribution were in good agreement with measured ones. The numerically calculated results for the shape of the welded joint also showed a good fit with the experimental observations. The effects of friction coefficient variation with temperature are discussed.
The paper presents a research on the relationship between friction coefficient and friction pressure (6 MPa, 12 MPa, 16.5 MPa), rotational speed (1000 rpm, 1400 rpm, 2000 rpm) and surface temperature during traditional friction welding. Values of friction pressure force and friction torque were read on an oscilloscope connected to a piezoelectric sensor and temperature was measured with a thermovision camera on circumference of the welding surface and in the heat-affected zone. Friction was measured between two tubular elements OD 18 mm x WT 2 mm. It was found that the friction coefficient is dependent mostly on pressure force and temperature. Its value ranges from 0.12 to 0.83, with the top value at 16.5 MPa and 1400 rpm.
PL
Badano zalezność współczynnika tarcia od wielkości docisku (6, 12 i 16,5 MPa), prędkości obrotowej (1000, 1400 i 2000 min-1) oraz temperatury na powierzchni elementów podczas konwencjonalnego zgrzewania tarciowego. Wartości siły docisku oraz momentu tarcia odczytano z oscyloskopu podłączonego do czujnika piezoelektrycznego, natomiast pomiaru temperatury dokonano kamerą termowizyjną na obwodzie powierzchni zgrzewania oraz w strefie wpływu ciepła. Badano tarcie dwóch elementów rurowych o średnicy 18 mm i grubości ścianek 2 mm. Stwierdzono, że wartość współczynnika tarcia, wykazuje najwiekszą zalezność od wielkości docisku i temperatury. Współczynnik tarcia wyniósł od 0,12 do 0,83, przy czym największa wartość wykazano dla docisku 16,5 MPa i 1400 min-1.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki modelowania MES procesu konwencjonalnego zgrzewania tarciowego stalowych elementów rurowych. Przeprowadzona analiza obejmowała formowanie pól temperatury z uwzględnieniem odkształcenia plastycznego Modelowano złącza o średnicy 20 mm i grubości ścianki 3 mm. Wyniki obliczeń weryfikowano z danymi eksperymentalnymi podanymi w literaturze.
EN
The paper presents the results of FEM modeling of conventional friction welding process of tubular steel parts. The conducted analysis covered the formation of temperature field with plastic deformation taken into account. Joints with a diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm have been modeled. The calculation results were verified with experimental data given in the literature.
W pracy przedstawiono wyniki modelowania MES procesu konwencjonalnego zgrzewania tarciowego. Przeprowadzona analiza obejmowała formownie pól temperatur z uwzględnieniem odkształcenia plastycznego. Modelowano złącza jedno- i różnoimienne w postaci prętów o średnicy 25-30 mm.
EN
The paper presents the results of FEM modelling of conventional friction welding process. The conducted analysis covered the formation of temperature field with plastic deformation taken into account. The similiar and dissimiliar joints have been modeled in the from of rods with diameter from 25 to 40 mm.
W oparciu o wyniki badań statycznego rozciągania próbek płaskich ze stali St3S i 18G2A, określono zależności ε=f(N) w zakresie od 102 do 106 cykli. Stwierdzono, że uzyskane przebiegi niewiele różnią się od siebie. Potwierdza to możliwość korzystania z prostych wzorów dla określenia trwałości stali konstrukcyjnych. Jest to zgodne z ujęciem [1, 2, 3].
EN
Based on the results of steels St3S and 18G2A flat samples tension investigations, using Manson-Coffin's, Morrow's, Manson's, and Serensen’s relationships, the relation ε=f(N) was determined in the range 102 to 106 cycles. All those relationships yields results which differs little one from another. Therefore it seems right to use simple relations to determine the endurance. It is also in accordance with [1 2, 3].
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.