搅拌摩擦焊接工艺参数对力学性能的影响在不同的铝合金(AA6063-AA8011)

S.Kailainathan¹,年代。Kalyana他²,K.Nijanthan¹

汽车工程系助理教授,Shanmuganathan工程学院,Arasampatti Tamilnadu、印度
机械工程系,研究学者。C大学的工程和技术、Karaikudi Tamilnadu,印度

文摘

摩擦搅拌焊(FSW)是一个技术的工件也加入了摩擦加热和塑性变形通常在温度低于熔点的材料连接。这个调查的范围是评估的影响加入参数对不同的铝合金的机械性能(AA6063和AA8011铝合金)关节用搅拌摩擦焊接的。在不同的铝合金搅拌摩擦焊进行了使用不同的旋转速度和遍历速度和影响这些参数对焊缝的力学性能研究的硬度和拉伸试验。

关键字

铝合金、搅拌摩擦焊接、硬度、抗拉强度

我的介绍。

铝合金得到广泛应用在航空航天、汽车工业、铁路车辆、桥梁、海上结构水线以上部分和高速船舶由于其重量轻、高强度重量比[1 - 3]。搅拌摩擦焊(FSW)是一个创新的固相焊接过程中金属在焊接焊接不融化,因此,裂缝和孔隙度常与熔焊过程是消除(4和5)。因此,FSW过程也可以用于焊接铝合金为了获得高质量的关节。然而friction-stir-welded关节的机械性能显示关节的软化等铝合金AA6063 AA8011造成因解散或发展加强沉淀在焊接热循环,从而导致力学性能的退化的焊关节[6]。焊接参数即转速和遍历速度被认为是杰出的因素影响焊接的力学性能[7 - 9]。这项工作主要集中在研究转速和遍历速度的影响力学性能的焊关节进行AA6063和AA8011aluminium合金。

二世。材料和方法

答:材料

不同的材料铝合金6063年和8011年被用于这个调查。高碳高铬油淬火钢被用作工具材料。化学成分的合金材料怎么给出。这个调查中使用的不同的铝合金焊接用搅拌摩擦焊接技术。

b .制造方法

6毫米厚度的板滚AA6063 AA8011铝合金和切成所需尺寸(100 x 50毫米)使用钢锯。广场,但联合配置准备执行焊关节。最初的联合配置是通过使用机械夹保护板的位置。焊接是正常的方向滚动方向.Non消耗品由高碳铬工具钢是用于连接的过程。铝合金加入了不同转速在四层即800年,1000年,1200年和1400年rpm和遍历速度在三个层次即50、60和70毫米/分钟Figure.1如图所示

该工具用于制造关节是由高碳钢的直径20毫米与肩直径12毫米和5毫米直径的圆柱销。确定工艺参数的关节是捏造的。

c .机械测试

拉伸试验和硬度测试一直在进行焊接板分别使用ASTM E8M-11和ASTM E384标准。焊接接头的拉伸载荷应用英斯特朗试验机和威尔逊布氏硬度测试人员使用用于执行利用测试焊接区域。每个焊接板一组3样品受到拉伸和硬度试验平均值计算。焊接标本准备拉伸和硬度试验所示分别Figure.2和Figure.3。

焊接试样的硬度试验是在五个不同的焊接位置和计算平均值一直按ASTM标准的布氏硬度。

d .扫描电镜分析

接头界面上的元素的分布使用扫描电子显微镜(SEM)研究样本先蘸抛光解决方案包含55毫升orthophosporic酸,25毫升醋酸和20毫升硝酸加热到70°C。抛光样品在水中洗,然后蚀刻解决方案包含100毫升水,50毫升盐酸和5通用氯化铁。这种技术中采用的样品制备的帮助获得SEM图像更清晰。

二世。结果与讨论

答:焊接试样的拉伸性能

焊接试样的抗拉强度是按照ASTM E8M-11标准来衡量的。共有12个标本,焊接在不同转速和传输速度准备和测试。实验值从焊接试样的拉伸试验获得Figure.4所示。标本被发现的抗拉强度与焊接制造更好的转移60毫米/分钟的速度,同时有抗拉强度增加转速的增加,这可能是由于工具提供的统一的温度分布在焊缝区域。但是一个不利影响被认为当转速增加超过1200 rpm。这是由于引起的变形在焊接区域发现在更高的转速。抗拉强度134 MPa的更好的价值获得旋转和转移速度分别为1200 rpm和60毫米/分钟。

焊接试样的硬度特性

焊接试样的硬度测量使用布氏硬度规模。共有12个标本,焊接在不同转速和传输速度准备和测试。硬度是决定在五个不同位置的焊缝样本平均值计算。实验值获得的硬度测试焊接标本Figure.5所示。标本被发现的硬度增加转速的增加和横向速度和达到最大18布氏硬度的旋转和横向速度分别1000 rpm和70毫米/分钟。转速的增加超过这个临界极限导致硬度下降。

SEM焊接标本调查

SEM图像焊接试样导致更好的抗拉强度是Figure.6所示。撕裂的那一刻发现焊接区域确认有效焊缝进行更好的焊接条件即旋转和横向速度分别1000 rpm和60毫米/分钟。SEM图像同时显示,在紧凑的铝合金由于包装提供的完美的摩擦焊接参数对焊接区域。

4结论

铝合金被广泛应用于航空航天、船舶建造领域。焊接是加入过程的一个主要应用于这些领域。8系列铝高强度比较其他铝合金。焊接参数被认为是在这个调查发现极大地影响的强度和硬度性能不同的铝合金焊接。因此焊接过程的8大系列铝能够改善其应用领域。搅拌摩擦焊接等其他系列9系列铝焊接将提高产品的强度高于8系列铝。这将为进一步研究人员打开门。

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