Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Friction Stir Welding of thin Sheets of Magnesium Alloy AZ31B

Myśliwiec P., Śliwa R. E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 1

45--54

EN

Friction stir welding developed in early 90’s is a refreshing approach to the joining of different kinds of metals. FSW has become increasingly popular and provides excellent alternative to conventional welding or riveting sheets of various metals. The paper present the results of research work on linear FSW joining magnesium alloys AZ31B of 0.5 mm in thickness. The study was conducted on properly adapted numerical controlled 3 axis milling machine using a own made tools and fastening device. The tool dimensions have been estimated in accordance with the algorithm shown in the literature [2]. All joints were made of end-to end (butt) configuration under different process parameters. The effect of selected technological parameters on the quality of the joint was analyzed. Produced butt joint have been subjected to a static tensile testing to identify mechanical features of the materials of joints compared to parent materials. Measurements of micro hardness HV in the plastically formed stir zone of joint and in the parent material have been carried out. Axial and radial welding forces in the joining region were recorded during the tests and their dependency from the welding parameters was studied . Based on results of strength tests the efficiency of joints for sheets of 0.5 mm in thicknesses oscillated up to 90% compared to the parent material. It has been found that for given parameters the correct, free of defects joints were obtained. The results suggests that FSW can be potentially applied to magnesium alloys.

2

Możliwości łączenia cienkich blach ze stopów Al, Mg oraz tytanu GRADE 3 w procesie FSW

Myśliwiec P., Śliwa R. E., Ostrowski R.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2017

|

T. 28, nr 4

263--280

PL

Procesy oparte na łączeniu materiałów w stanie stałym stanowią skuteczne rozwiązanie pod względem aspektów wytrzymałościowych i trwałości wykonanego elementu. W ostatnich latach nastąpiło duże zainteresowanie środowisk naukowo-badawczych i przemysłu rozwijaniem niekonwencjonalnych metod łączenia materiałów konstrukcyjnych w przemyśle transportowym, w tym metodami zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSW (Friction Stir Welding). W pracy przedstawiono charakterystykę procesu FSW na podstawie złączy cienkich blach metalicznych stopów Al Mg i czystego technicznie tytanu GRADE 3 (AMS-T-9046 / AMS 4900) grubości 0,4 i 0,5 mm. Analizując omawiane właściwości połączeń oraz modyfikacje metalurgiczne strefy złączą, poprzez wpływ głównych zmiennych procesowych, co ma wpływ na jakość złączy FSW. Proces zgrzewania zrealizowano na 3 osiowej pionowej frezarce sterowanej numerycznie, wyposażonej w specjalnie przygotowany uchwyt mocujący, z wykorzystaniem narzędzi z węglika wolframu oraz ceramiki narzędziowej. Parametry geometryczne dostosowano do grubości blachy na podstawnie algorytmu wg danych literaturowych [12]. Podczas procesu realizowano pomiar sił osiowych i promieniowych, wykorzystując precyzyjny siłomierz piezoelektryczny, w celu analizy efektu uplastycznienia łączonych blach. Wytrzymałość połączeń FSW wyznaczono na podstawie statycznej próby rozciągania w temperaturze pokojowej. Na tej podstawie zdefiniowano efektywność złącza w porównaniu do materiału rodzimego. Wykazano, że metoda FSW pozwala na wykonywanie wysokiej jakości wolnych od wad zgrzein cienkich blach metalicznych, zarówno z metali nieżelaznych, jak i z czystego technicznie tytanu GRADE 3 (AMS-T-9046 / AMS 4900). Efektywność wykonanych połączeń FSW znacznie przekraczała 80% wytrzymałości na rozciąganie materiału rodzimego. Wykazano, że proces FSW może stanowić alternatywę dla procesu spawania łukowego, nitowania lub zgrzewania oporowego RSW.

EN

Processes based on a joining of materials in the solid state, constitute an effective solution to the aspects of strength and durability of the produced element. In recent years there has been a great interest of research and industry to develop unconventional methods of joining construction materials in the transport industry, including Friction Stir Welding. This paper presents the characteristics of the FSW process based on the joints of thin sheet of Al and Mg alloys and technically pure GRADE 3 titanium (AMS-T-9046 / AMS 4900) of 0.4 and 0.5 mm in thicknesses. Analyzing the joints properties and metallurgical modifications through the influence of the main process variables, which affects the quality of the FSW joints. The welding process was carried out on a 3 axial vertical numerically controlled milling machine, equipped with a specially prepared fixing device, using tungsten carbide tools and ceramics tool. Geometric parameters were adjusted to the thickness of the sheet using the algorithm according to literature [12]. During the process, axial and radial forces were measured using a precision piezoelectric dynamometer to analyze the effect of the plasticization in the joined area. The ultimate tensile strength (UTS) of FSW joints was determined by the static tensile test at room temperature. On this basis, the efficiency of the joint was determined as compared to the parent material (PM). It has been shown that the FSW method allows for the production of high quality defect free joints both from nonferrous metals as well as from pure GRADE 3 titanium (AMS-T-9046 / AMS 4900). Efficiency of FSW connections exceeds 80% of the tensile strength of parent material. It has been shown that the FSW process can be an alternative for arc welding, riveting or RSW welding.

3

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.

4

Odporność korozyjna doczołowych złączy stopu Al 7136-T76511 otrzymanych metodą FSW po starzeniu naturalnym

Kalemba I., Kopyściański M., Dymek S.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 11

540--542

PL

W artykule przedstawiono wyniki testu korozyjnego doczołowych złączy stopu aluminium 7136-T76511 zgrzewanych metodą FSW oraz określono jak zmieniła się odporność korozyjna złącza po 6 latach od zgrzewania. Przeprowadzony test EXCO wykazał, że odporność korozyjna złącza uzależniona jest od poszczególnych stref mikrostrukturalnych złącza. Najmniejszą skłonność do korozji wykazuje strefa zmieszania. Strefa cieplno-plastyczna i strefa wpływu ciepła wykazują najmniejszą odporność korozyjną w złączu. Starzenie naturalne złącza powoduje zwiększenie odporności korozyjnej w strefie wpływu ciepła.

EN

The paper presents results of corrosion resistance investigations of the friction stir welded 7136-T76511 aluminum alloy – as-welded and naturally aged (6 years). Test EXCO showed that corrosion resistance depends on microstructural zones. The stirred zone showed the greatest resistance to corrosion. The thermo-mechanically affected zone and heat affected zone were characterized by high corrosion susceptibility. Natural aging of the weld causes the increase of corrosion resistance in the heat affected zone.

5

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.

6

Microstructure and properties of friction stir butt-welded magnesium casting alloys

Miara D., Pietras A., Mroczka K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

749-758

EN

The article presents results of testing the quality of FSW welded joints made in plates of various magnesium casting alloys, including MCMgAl9Zn1 (AZ91), MCMgRe3Zn2Zr (ZRE1), MCMgRe2Ag2Zr (MSR-B) and MCMgY4Re3Zr (WE43). In this paper, all results for magnesium casting alloy AZ91 are presented, whereas for other alloys (ZRE1, MSR-B and WE43) only selected testing results for best parameters have been chosen and shown. Butt joints were produced on the friction welding machine built on the base of the conventional vertical milling machine. Quality assessment included the visual inspection, temperature measurements in welding region, tensile strength testing, analysis of the weld structure, hardness, weld force and torque measurements. Research aimed at the recognition of the FSW abilities to weld cast magnesium alloys, the influence of the welding conditions on the welds' properties as well as their structures. The research results have revealed that cast magnesium alloys are weldable using FSW process - it is possible to produce joints of very good quality in relatively narrow range of parameters and the strength of the joints is satisfactory. In order to acquire joints of the best quality it is recommended that workpieces should be rigidly clamped and the welding speed should be limited. The best mechanical properties have been obtained for friction with rotation speed of 355 rpm.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań jakości złączy, wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW), odlewniczych stopów magnezu MCMgAl9Zn1 (AZ91), MCMgRe3Zn2Zr (ZRE1), MCMgRe2Ag2Zr (MSR-B), MCMgY4Re3Zr (WE43). Złącza wykonywano na zgrzewarce zbudowanej na bazie frezarki konwencjonalnej. Ocenę jakości złączy przeprowadzono w oparciu o badania wizualne, pomiary temperatury obszaru zgrzewania, badania szczelności złączy metodą penetracyjną, badania wytrzymałości na rozciąganie, analizę budowy strukturalnej zgrzein, badania twardości. Celem badań było poznanie możliwości zgrzewania FSW odlewniczych stopów magnezu, wpływu warunków zgrzewania na własności złączy oraz budowę strukturalną zgrzein. Wyniki badań wskazują na dobrą zgrzewalność odlewniczych stopów magnezu metodą FSW - poprawne złącza można uzyskać w stosunkowo wąskim zakresie parametrów zgrzewania, a wytrzymałość tych złączy jest zadowalająca. W celu uzyskania złączy o najwyższej jakości elementy muszą być dociśnięte do siebie, a proces zgrzewania nie może być prowadzony z nadmierną prędkością. Najlepsze własności wytrzymałościowe uzyskano prowadząc proces tarcia z prędkością obrotową narzędzia 355 obr/min.