Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effects of Process Parameters on Tensile Shear Strength of Friction Stir Spot Welded Aluminium Alloy (EN AW 5005)

Kulekci M. K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

221--224

EN

Aluminium and its alloys have been used in automotive technology since the first model of the car. The need for aluminium material is getting increased for weight reduction, improved fuel economy and vehicle performance. The amount of the aluminium used in a car is mainly related with joining processes of aluminium alloy. This can be achieved by developing the welding techniques for aluminium alloys. The purpose of this study was to determine the effects of friction stir spot welding parameters on tensile shear strength of friction stir spot welded lap joint EN AW 5005 Aluminium alloy. The variable parameters were tool rotation (rpm), dwell time (s) and the tool pin height (mm). Tensile shear test results indicated that the weld performance was significantly affected by the tool rotation, dwell time and the tool pin height. The results of the study indicates that there are optimum process parameters which give the highest tensile shear strength.

PL

Aluminium i jego stopy są stosowane w produkcji samochodów od pierwszego modelu. Zapotrzebowanie na aluminium rośnie z powodu dążenia do zmniejszenia masy własnej pojazdu, zmniejszeniu zużycia paliwa i poprawy osiągów pojazdu. Ilość aluminium stosowanego w samochodzie jest głównie związana z procesem łączenia stopów aluminium. To może być osiągnięte poprzez rozwój technik spawalniczych dla atopów aluminium. Celem tej pracy było określenie wpły wu parametrów zgrzewania tarciowego FSW, na wytrzymałość na ścinanie zakładkowych złączy ze stopu aluminium EN AW 5005. Zmiennymi parametrami były prędkość obrotowa narzędzia (obr/min), czas (s) i wysokość trzpienia (mm). Wyniki testów ścinania wskazują, że jakość złącza jest istotnie uzależniona od prędkości obrotowej narzędzia, czasu i wysokości trzpienia. Wyniki tej pracy wskazują, że istnieją optymalne parametry zgrzewania tarciowego FSW, które dają najwyższą wytrzymałość na ścinanie.

2

Własności złączy zgrzewanych punktowo metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem FSSW i RFSSW

Kudła K., Wojsyk K., Adamus K.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 3

193--203

PL

Praca przedstawia badania eksperymentalne łączenia stopów aluminium za pomocą punktowego zgrzewania tarciowego z przemieszaniem. Celem prowadzonych prób doświadczalnych było uzyskanie informacji jaki jest mechanizm zniszczenia złącza zakładkowego zgrzewanego tarciowo z przemieszaniem materiału, poddanego obciążeniu wywołującemu ścinanie. Ocenie poddano stosunek wytrzymałości złącz zgrzewanych do wytrzymałości materiału rodzimego wykonanych z zastosowaniem technologii zgrzewania punktowego (FSSW) oraz zgrzewania punktowego bezkraterowego (RFSSW). Zastosowanie zmodyfikowanego narzędzia do zgrzewania metodą RFSSW zmienia sposób tworzenia zgrzeiny, charakteryzującej się symetrycznym połączeniem, pozbawionym obszarów, w których występuje zmniejszenie gęstości stopu i tworzenia niesymetrycznego przejścia linii styku (retreating thinning). Zniszczenie połączenia występuje w obszarze materiału rodzimego w zakresie wytrzymałości odpowiadającej wytrzymałości materiału rodzimego. Cecha ta pozwala, przy właściwie zaprojektowanym rozmieszczeniu zgrzein, uzyskać pełną nośność złącza i zastąpić obecnie stosowane technologie łączenia punktowego za pomocą nitowania lub zgrzewania oporowego.

EN

This paper presents experimental research into joining aluminum alloys using friction stir spot welding. The goal of the experimental tests was to obtain information about failure mechanism of a friction stir spot welded overlap joint that is subject to shear load. The ratio of welded joint strength to base material strength was analyzed. The joints were created using friction stir spot welding (FSSW), and refill friction stir spot welding (RFSSW), technologies. The application of the modified tool to RFSSW changes the mechanism of weld creation. The RFSSW weld is characterized by symmetrical joint that is free from areas of lower density and occurrence of asymmetrical joining line (retreating thinning). The joint failure occurs in base material and corresponds to the strength of base material. The appropriate design of weld distribution allows for obtaining full load capacity and replacing currently applied resistance spot welding and riveting technologies.

3

Effect of tool shape on temperature field in friction stir spot welding

Lacki P., Kucharczyk Z., Śliwa R. E., Gałaczyński T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

595--599

EN

Friction stir welding (FSW) is one of the youngest methods of metal welding. Metals and its alloys are joined in a solid state at temperature lower than melting points of the joined materials. The method is constantly developed and friction stir spot welding (FSSW) is one of its varieties. In the friction stir spot welding process a specially designed tool is brought into rotation and plunged, straight down, in the joined materials. Heat is generated as a result of friction between the tool and materials, and plastic deformation of the joined materials. Softening (plastic zone) of the joined materials occurs. Simultaneously the materials are stirred. After removal of the tool, cooling down the stirred materials create a solid state joint. Numerical simulation of the process was carried out with the ADINA System based on the finite element method (FEM). The problem was considered as an axisymmetric one. A thermal and plastic material model was assumed for Al 6061-T6. Frictional heat was generated on the contact surfaces between the tool and the joined elements. The model of Coulomb friction, in which the friction coefficient depends on the temperature, was used. An influence of the tool geometry on heat generation in the welded materials was analysed. The calculations were carried out for different radiuses of the tool stem and for different angles of the abutment. Temperature distributions in the welded materials as a function of the process duration assuming a constant value of rotational tool speed and the speed of tool plunge were determined. Additionally, the effect of the stem radius and its height on the maximum temperature was analysed. The influence of tool geometry parameters on the temperature field and the temperature gradient in the welded materials was shown. It is important regarding the final result of FSSW.

PL

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem (FSW) jest jedna ze stosunkowo niedawno opracowanych metod łączenia metali. Należy do grupy metod łączenia metali i ich stopów w stanie stałym, w temperaturach niższych od temperatury topnienia łączonego materiału. Metoda jest stale rozwijana, a jedną z jej odmian jest punktowe zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem (FSSW). W procesie punktowego zgrzewania tarciowego z przemieszaniem specjalnie zaprojektowane narzędzie wprowadzane jest w ruch obrotowy i wgłebiane, pionowo w dół, w obszar łączenia dwóch elementów. Wskutek tarcia narzędzia o materiał oraz plastycznego odkształcania materiału, generowane jest ciepło. Następuje zmiękczenie materiału łączonych elementów. Zmiękczony materiał (uplastyczniony) jest stale mieszany. Po wyprowadzeniu narzędzia, przemieszany materiał stygnąc tworzy między spajanymi elementami złącze w stanie stałym. Symulację numeryczną procesu za pomocą metody elementów skończonych wykonano z wykorzystaniem programu ADINA. Problem rozpatrywano jako zagadnienie osiowosymetryczne. Przyjęto termoplastyczny model materiału - Al 6061-T6. Ciepło tarcia generowane jest na powierzchni kontaktu narzędzia z łączonymi elementami. Zastosowano model tarcia Coulomba, w którym współczynnik tarcia zależy od temperatury. W pracy analizowano wpływ geometrii narzędzia na generowanie ciepła w zgrzewanym materiale. Obliczenia przeprowadzono dla różnych wartości promienia trzpienia narzędzia oraz kąta wieńca opory. Wyznaczono rozkłady temperatury w zgrzewanym materiale w funkcji czasu trwania procesu, przyjmując stałą wartość prędkości obrotowej narzędzia i prędkości jego wgłębiania. Analizowano także zależność maksymalnej temperatury od promienia i wysokości trzpienia. Wykazano wpływ parametrów geometrycznych narzędzia na pole temperatury i gradientu temperatury w zgrzewanym materiale, co jest ważne dla finalnego efektu połączenia materiałów technologią FSSW.