Purpose: This paper aims to investigate the effect of arc stud welding (ASW) process parameters on the microstructure and mechanical properties of AA6061-T6 and AA5086-H116 joint. Design/methodology/approach: ASW process was done with argon as a shielding gas. Optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), and X-Ray Diffraction (XRD) were employed to investigate the influence of welding current, welding time, and gas flow-rate on the microstructure of the fusion zone (FZ). Torque strength and Microhardness tests were used to evaluate the mechanical properties of the welded joints. Findings: OM and SEM showed a cellular dendritic structure with equiaxed zone and columnar dendritic are forming at welding zone and weld interface. XRD analysis showed the precipitation of Mg2Si and Al3Mg2 in the similar and dissimilar joints. Similar ASW of AA6061-T6/AA6061-T6 recorded 19 N.m torque strength, while dissimilar welding of AA6061-T6/AA5086-H116 registered 23 N.m. With increasing heat input, grains in Fusion Zone (FZ) and Heat Affected Zone (HAZ) coarsen and the hardness in both zones decreased. The hardness of similar weldments indicated a remarkable softening of FZ, while lower hardness values were registered in HAZ of dissimilar weldments. Softening of both weldments is due to the dissolution of the strengthening precipitates. Hot cracks exist with similar weldments, while no cracks evidence with dissimilar weldments. Research limitations/implications: The main challenge in this work was how to minimize porosity level and how to avoid hot crack in the FZ. Practical implications: The application of ASW with ceramic ferrule has an important role in different production areas such as; automobile industry, aircraft applications, and appliances industry. Originality/value: Study the effect of welding current, welding time, and gas flow-rate of ASW process on microstructure and mechanical properties of AA6061-T6 and AA5086-H116 joint.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
New method of calculating the amount of heat introduced into the welded joint is presented. Instead of the previously used measure of heat input per unit length, heat input per unit volume was proposed. The proposed method and general formula are based on the basic technological parameters of the welding process (i.e. energy generated by the electric arc and welding speed) and the cross-sectional area of the fusion zone in the welded joint. A simplified method of calculating heat input per unit volume is presented by using simple formulas to calculate the surface area of the fusion zone in cross-section of the weld for the most common shapes in classic welding methods. The proposed general formula allows for a more accurate way of calculating the heat input per unit of volume depending on the the energy generated by the electric arc (e.g. for pulse current) and the surface area of the reinforcement and fusion zone using other direct measurement methods.
PL
Przedstawiono nową metodę obliczania ilości ciepła wprowadzanego do złącza spawanego. Zamiast poprzednio stosowanej miary wprowadzanego ciepła na jednostkę długości zaproponowano wprowadzane ciepło na jednostkę objętości. Proponowana metoda i ogólny wzór opierają się na podstawowych parametrach technologicznych procesu spawania (tj. energii wytwarzanej przez łuk elektryczny i prędkości spawania) oraz powierzchni przekroju strefy zgrzewania w złączu spawanym. Uproszczona metoda obliczania nakładu ciepła na objętość jednostkową jest przedstawiona za pomocą prostych wzorów do obliczenia pola powierzchni przekroju spoiny dla najczęstszych jej kształtów w klasycznych metodach spawania. Proponowany ogólny wzór pozwala na bardziej dokładny sposób obliczenia ilości wprowadzanego ciepła na jednostkę objętości spoiny w zależności od energii wytwarzanej przez łuk elektryczny (np. dla prądu impulsowego) i pola powierzchni strefy przetopienia przy użyciu innych metod pomiaru bezpośredniego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.