Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solid-state welding of ultrafine grained copper rods

Morawiński Łukasz, Jasiński Cezary, Ciemiorek Marta, Chmielewski Tomasz, Olejnik Lech, Lewandowska Małgorzata

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

31--43

EN

The article focuses on the Direct Drive Rotary Friction Welding of ultrafine-grained copper rods, which feature increased mechanical properties and good electrical properties, yet are limited in size. The use of UFG metals is often limited by the too small dimensions of semi-finished elements produced by SPD methods. Therefore, the production of finished machine parts from UFG metals is currently economically unjustified. Dismissal of dimensional limitations can be done by introducing joining to technological processes. The proposed joining method does not lead to a melting of the material in the joining zone or excessive degradation of the UFG microstructure. To obtain the best results, the research used the method of low-energy welding of two kinds of specimens: with a flat or a conical contact surface. In the article, the authors present, by means of metallographic microsections and microhardness measurements, the influence of rotational speed, welding pressure and conical shape contact surface on the quality of the obtained joints. The conducted research made it possible to obtain good quality joints whose microhardness is reduced only by about 10% in comparison with the base material and the tensile strength dropped from only 397–358 MPa.

2

A fully coupled thermo-mechanical numerical modelling of the refill friction stir spot welding process in Alclad 7075-T6 aluminium alloy sheets

Kubit Andrzej, Trzepiecinski Tomasz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

281--294

EN

Refill friction stir spot welding (RFSSW) is a solid state joining technology that has the potential to replace processes such as the open-air fusion bonding technique and rivet technology in aerospace applications. Selection of proper RFSSW parameters is a crucial task which is important to ensure the mechanical strength of the joint. The aim of this paper is to undertake numerical modelling of the RFSSW process to understand the physics of the welding process, which involves large deformations, complex contact conditions and steep temperature gradients. Three-dimensional fully coupled thermo-mechanical models of RFSSW joints between Alclad 7075-T6 aluminium alloy sheets have been built in the finite-element-based program Simufact Forming. The simulation results included the temperature distribution and the stress and strain distributions in the overlap joint. The results of numerical computations have been compared with experimental ones. The numerical model was able to predict the mechanics of material flow during the joining of sheets of Alclad aluminium alloys using RFSSW. The predictions of the temperature gradient in the weld zone were in good agreement with the temperature measured experimentally. The numerical models that have been built are capable of simulating RFSSW to reduce the number of experiments required to set optimal welding parameters.

3

Application of a device for the production of electrovalves by High Speed Friction Welding HSFW and FSW welding

Miara Damian, Matusiak Jolanta, Pietras Adam, Świetlik Mateusz, Zitti Saverio

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 11

33--40

EN

In order to meet the current requirements of the automotive industry, associated with the creation of a machining center for the production of cylindrical welded and turned components for the construction of solenoid valves, innovative technologies are needed for joining different materials of construction. The article presents the results of the research on the applicability, production of steel electrovalves elements in the AISI303 and 11SMnPb30 grades, an innovative solution consisting in the combination of HSFW high speed friction welding and friction welding using the FSW method. As part of the research, inter alia, a welding station, selection of the shape and dimensions of tools, selection of welding parameters for the HSFW / FSW method, and tests of mechanical properties of the resulting joints were carried out. The obtained results indicate that the obtained connections are characterized by high and reproducible quality.

PL

W celu spełnienia obecnych wymagań branży motoryzacyjnej, związanych ze zbudowaniem centrum obróbczego do wytwarzania cylindrycznych komponentów zgrzewanych i toczonych do budowy elektrozaworów, potrzebne są innowacyjne technologie łączenia różnoimiennych materiałów konstrukcyjnych. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące możliwości zastosowania, do produkcji elementów elektrozaworów ze stali w gat. AISI303 oraz 11SMnPb30, innowacyjnego rozwiązania polegającego na połączeniu technologii zgrzewania tarciowego wysokoobrotowego HSFW oraz zgrzewania tarciowego metodą FSW. W ramach badań opracowano m.in. stanowisko do zgrzewania, dokonano doboru kształtu i wymiarów narzędzi, doboru parametrów zgrzewania dla metody HSFW/FSW oraz przeprowadzono badania własności mechanicznych powstałych złączy. Uzyskane rezultaty wskazują, że otrzymane połączenia cechują się wysoką i powtarzalną jakością.

4

Characteristics of Fusion Welded and Friction Welded Joints Made in High-Carbon Nanobainitic Steels

Węglowski M. S., Grobosz W., Marcisz J., Garbarz B.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2018

|

Vol. 62, No. 4

7--15

EN

Intense research on the metallurgy of iron alloys have recently resulted in the development of technologies enabling the making of high-carbon nanobainitic steels. Because of their chemical composition, the above-named steels belong to hard-to-weld materials. To identify the possibility of welding such steels using arc-based methods and welding in the solid state it was necessary to make test joints and perform related metallographic tests. The test results revealed that it is possible to obtain both fusion and pressure welded joints if the process was performed in the softened state, i.e. before the final heat treatment. Afterwards, joints should be subjected to a heat treatment ensuring the obtainment of a previously assumed microstructure and required hardness distribution in the weld and HAZ.

PL

Intensywne prace badawczo-rozwojowe w zakresie metalurgii stopów żelaza doprowadziły w ostatnim czasie do opracowania technologii wytwarzania wysokowęglowych stali nanobanitycznych. Stale te ze względu na skład chemiczny należą do materiałów trudno spawalnych. W celu określenia możliwości ich spawania metodami łukowymi oraz zgrzewania w stanie stałym, wykonano złącza próbne oraz przeprowadzono badania metalograficzne w ich obszarze. Wyniki badań wykazały możliwość uzyskania złączy spawanych i zgrzewanych pod warunkiem prowadzenia procesów łączenia blach w stanie zmiękczonym, tj. przed finalną obróbką cieplną. Następnie złącza można poddać obróbce cieplnej gwarantującej uzyskanie założonej mikrostruktury i rozkładu twardości w spoinie i w strefie wpływu ciepła.

5

Influence of welding time on quality of the friction welded joint of two dissimilar steels

Ratković N., Lazić V., Arsić D., Nikolić R., Hadzima B.

Zeszyty Naukowe. Quality. Production. Improvement

|

2017

|

No. 1 (6)

1--11

EN

There are several factors that influence the friction welding (FW) process, i.e. the quality of the welded joint, like the welding time, the contact pressure, the compacting pressure, the friction speed etc. The joining process is additionally complicated if the two different materials are to be welded to each other. The subject of research, presented in this paper, is the welding time of the FW process, since the level of axial and radial plastic deformation of the welded pieces and shortening of the welded part depend mainly on the welding time. The paper first presents some theoretical basics of the FW process and then, in the experimental part, the influence of the process duration is investigated. The two materials that the experimental samples were made of are the high-speed steel and the steel for tempering.

6

Experimental study of the temperature distribution and microstructure of plunge stage in friction stir welding process by the tool with triangle pin

Bisadi H., Rasaee S., Farahmand M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. LXI, nr 3

483--493

EN

Considering the developing role of the friction stir welding in manufacturing industry, a complete study on the process is necessary. Studies on each stage of the process in particular, provide a better understanding of friction stir welding, and specially friction stir spot welding. In this study, plunge stage has been studied by experimental methods for investigating the temperature distribution around the tool during the plunge stage and microstructure changes of the workpiece. Experiments were performed on aluminium 7050 plates with coincident measurement of temperature. In the study, the tool which has a triangle pin is used. The results of this study are used as initial conditions for theoretical analysis of welding process. The results show that the temperature distribution around the tool is quite asymmetric. The asymmetric distribution of temperature is due to nonuniform load distribution underneath the tool and tilt angle of it. The temperatures of the points behind the tool are higher compared with points located forward the tool. Microstructural studies showed that four regions with different microstructures are formed around the tool during the process. These areas were separated based on differences in grain size and elongations. Grains near the tool are elongated in a particular direction that show the material flow direction.

PL

Z uwagi na rozwojową rolę spawania tarciowego z przemieszaniem w przemyśle wytwórczym niezbędne jest całościowe badanie tego procesu. W szczególności, badania poszczególnych etapów procesu umożliwiają lepsze zrozumienie właściwości spawania tarciowego, zwłaszcza punktowego spawania tarciowego z przemieszaniem. W pracy badano metodami eksperymentalnymi etap zagłębiania w celu wyznaczenia rozkładu temperatury wokół narzędzia i zmian w mikrostrukturze elementu spawanego. Eksperymenty przeprowadzono na płytach z aluminium 7050, wykonując jednoczesne pomiary temperatury. W badaniach użyto narzędzia o trójkątnym trzpieniu. Wyniki badań są wykorzystane jako warunki początkowe dla teoretycznej analizy procesu spawania. Wyniki pokazują, że rozkład temperatury wokół narzędzia jest wyraźnie asymetryczny. Asymetria ta jest wynikiem nierównomiernego rozkładu nacisku pod narzędziem oraz pochylenia narzędzia pod określonym kątem. Temperatury w punktach poza narzędziem były wyższe niż te w punktach przed nim. Badania mikrostruktury ujawniły istnienie czterech obszarów, o różnych mikrostrukturach, które formują się wokół narzędzia w trakcie procesu. Obszary te wyróżniają się rozmiarami i kształtem ziaren. Ziarna w pobliżu narzędzia są wydłużone w określonym kierunku, który wskazuje kierunek płynięcia materiału.

7

Effects of tool rotation and transverse speed on fatigue properties of friction stir welded AA 1050-H18 aluminium alloy

Kemal Kulekci M., Sik A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 2

213-216

EN

In this study fatigue behaviour of friction stir welded butt joints of Al-1050-H18 was investigated. Friction stir welds of Al 1050-H18 aluminium alloy material was performed on a semiautomatic milling machine. In the study the same material was welded with different parameters to identify the effect of parameters variation on fatigue behaviour of studied aluminium alloy. FSW tool rotation and transverse speed were accepted as variable parameters while others held fixed. The results of fatigue tests of welded joints showed that the temperature regimes in FSW over required level negatively affect the fatigue endurance limit of the studied joints. Comparison of test results obtained with different tool rotation and transverse speed show that an optimisation is needed to obtain reasonable fatigue endurance limit.

PL

W pracy przedstawiono wyniki zmęczeniowych badań połączeń z Al-1050-H18, przeprowadzonych sposobem tarciowym. Spawy ze stopu Al-1050-H18 wykonano za pomocą półautomatycznego urządzenia. Zmieniano parametry spawania, aby zbadać ich wpływ na zmęczeniowe zachowanie badanego stopu Al. Zmiennymi parametrami były predkość obrotowa wrzeciona oraz przesuw poprzeczny, pozostałe parametry były ustalone. Wyniki prób zmęczeniowych pokazały, że spawanie tarciowe, w zakresie temperatur powyżej wymaganego poziomu, negatywnie wpływa na wytrzymałość zmęczeniowa złączy. Porównanie wyników testów, otrzymanych przy różnych prędkościach obrotowych i przesuwu wskazuje na potrzebę optymalizacji parametrów w celu uzyskania odpowiedniej wytrzymałości zmęczeniowej.