Утицај параметара заваривања на својства заварених спојева алуминијумских легура добијених поступком заваривања трењем алатом

Abstract

У раду је испитан УТИЦАЈ ПАРАМЕТАРА ЗАВАРИВАЊА НА СВОЈСТВА ЗАВАРЕНИХ СПОЈЕВА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛЕГУРА ДОБИЈЕНИХ ПОСТУПКОМ ЗАВАРИВАЊА ТРЕЊЕМ АЛАТОМ. Коришћене су две комерцијалне алуминијумске легуре, 5052-Н32 и 2024-Т351, које су испоручене као плоче дебљљине 8mm. Како би се оценио утицај унете енергије на понашање материјала и квалитет завареног споја у раду су варирани параметри заваривања, при чему се однос брзине ротације и брзине заваривања (Vrot/Vzav) кретао од 3,16 до 51,30. Брзина ротације алата износила је 450, 600, 750, 950, 1180 и 1500 obr/min а брзина заваривања је варирана је од 23 до 380 mm/min. Угао нагиба алата износио је 10. Сматра се да однос Vrot/Vzav указује да ли је за дате параметре заваривања могуће добити спој без присуства грешака, али не и какве ће он механичке карактеристике поседовати. Резултати ове дисертације указују да се на основу овог односа може само оријентационо претпоставити понашање споја. Иако се иста или приближно иста вредност односа Vrot/Vzav може остварити применом различитих параметара заваривања (нпр. 1180/116=10,17; 950/93=10,21; 750/73=10,27), добијени резултати дају основу да се претпостави да се услови одигравања процеса заваривања и формирања споја феноменолошки разликују. Поред односа Vrot/Vzav, велику улогу у добијању споја задовољавајућег квалитета има величина и константност притисне силе у вертикалном правцу. Повећање брзине ротације алата (Vrot) има позитиван утицај на механичке карактеристике завареног споја. Смањење брзине заваривања проузрокује деградацију изгледа површине споја услед прегоревања материјала. Смањење брзине заваривања има позитивног ефекта на повећање величине угла савијања при коме долази до појаве прслине. Резултати одређивања енергије удара указују да смањење брзине заваривања позитивно утиче на повећње жилавост споја. Са друге стране при Vrot=1180 obr/min са смањењем брзине заваривања долази до...

INFLUENCE OF WELDING PARAMETERS ON JOINT PROPERTIES OF FRICTION STIR WELDED ALUMINUM ALLOYS was studied in this work. Two commercial Al alloys 5052-Н32 and 2024-Т351 were received as 8 mm thick plates. In order to evaluate the influence of heat input during welding on alloys behavior and properties of weld joint, welding parameters were varied in broadly. Achieved ratio between rotation and welding speed was between 3,16 and 51,30, i.e. rotation rate was 450, 600, 750, 950, 1180 and 1500 rev/min, while welding speed was between 23 and 380 mm/min. The pin angle was 10. The welded joints were tested by means of both non-destructive (visual, penetrant and X-ray inspection) and destructive (metallographic, tension and hardness) testing. In all specimens typical zones are revealed, with corresponding differences in grain size. The obtained results suggested that weld appearance was more affected by rotation rate than by welding speed, due to differences in generated heat level. Increasing R/v ratio leads to higher, both, heat input (expressed as pseudo-heat index R2/v) and stirring increment, implying that the behavior is not uniform. Furthermore, it can be assumed that welding parameters and material flow have combined effect on weld appearance and they cannot be taken into consideration separately. Increasing R/v ratio leads to greater size of weld nugget—width and depth. This is due to a higher heat input and stirring increment owing to increased R/v ratio. Note that higher heat input improves material flow around tool pin. In other words, ‘‘revolutions per one millimeter’’ of the weld metal is increased by increasing R/v ratio. Therefore, a large amount of frictional heat and plastic-work are produced, and thus material easily flows and bigger NZ is formed. Different spacing between rings is related to the pin forward movement per revolution, i.e., at a rotation rate of 750 and 1180 r/min and welding speed of 116 mm/min. The grain size revealed in the NZ and part of TMAZ is very fine. It is expected that, during very intensive deformation at high temperature, grain refinement is introduced by both deformation and recrystallization (static or even...