Naslov (eng)

Friction stir welding parameters influencing the fracture resistance of an Al 5083 alloy welded joint : doctoral dissertation

Autor

Eramah, Abdasalam M., 1966-

Doprinosi

Sedmak, Aleksandar, 1955-
Radaković, Zoran, 1961-
Rakin, Marko, 1966-
Saljnikov, Aleksandar, 1956-
Tadić, Srđan.

Opis (eng)

Фрикционо заваривање мешањем представља релативно нов, савремен поступак заваривања великог броја материјала, као што су легуре алуминијума, бакра, титанијума, магнезијума итд. Јединствена особина овог поступка је да се одвија у чврстом стању, без појаве топљења. У овој дисертацији, испитивана је Al-Mg легура 5083, коју одликује добра комбинација чврстоће, жилавости и отпорности на корозију. Током фрикционог заваривања мешањем, специјално дизајниран алат, који се ротира, продире у материјал, управо у линији спајања две плоче које се заварују. На контактној површини ослобађа се топлота која омекшава материјал, олакшава кретање алата уз истовремено мешање материјала. Овако заврени спојеви имају читав низ предности у односу на класично заварене спојеве – укупна потрошња енергије далеко је мања, нема појаве течних фаза, чврстоћа споја често буде већа него код основног материјала и, коначно, нема штетних утицаја на природну околину. Постоје, наравно, и недостаци ове технологије, пре свега повезани са дужином заварених спојева која зависи од димензија машине на којој се поступак изводи. Током овог поступка заваривања, у зони заварених спојева јављају се јасно дефинисане зоне утицаја топлоте, као и код поступка класичног заваривања. Међутим, код фрикционог заваривања мешањем, појављује се и зона термо-механичког утицаја под симултаног дејства топлоте и пластичне деформације материјала. У овој дисертацији, испитиван је утицај процесних параметара фрикционог заваривања на чврстоћу заварених спојева. Испитиван је утицај (i) ротационе брзине заваривања (у опсегу 500 до 800 обртаја у минути), (ii) утицај транслационе брзине (75-150 mm/min) и, (iii) утицај нападног угла алата (1о-4о). Сви заварени спојеви испитивани су на отпорност према ударној жилавости. Нумеричком обрадом експерименталних резултата, одређена је ударна жилавост заварених спојева као и брзина и енергија лома. Поред механичких испитивања, извршена су опсежна микроструктурна испитивања применом оптичког и скенинг електронског микроскопа (SEM). Ова испитивања омогућила су бољи увид у механизам и кинетику дуктилног лома заварених спојева...

Opis (eng)

Friction stir welded is relatively new- solid-states joining process for welded several material such as aluminum, copper, titanium and magnesium. Also FSW technique is preformed in solid state without melting hence avoiding hot cracking. In this research selected aluminum 5083 alloy, it is widely used in applications in which the combination of strength and low weight is attractive. In friction stir welding (FSW) pin connected to a shoulder in rotated and slowly plunged into the joint line between two pieces of plats. When the shoulder tools rotation and contact the material surface, it generated friction heating between the welding tool and the material of the work pieces. This heat causes the latter soften without reaching the melting point and allows traversing of tool along the welding. Friction stir welding presents several benefit for joining of various alloys, specially of aluminum alloy one of the significant advantage of FSW is the heat inputs are small relative to fusion welding techniques and due to the low temperature of the process, material such as Al, Cu, Mg alloys that cannot be welded by fusion processes are easily weld by FSW. On the other hand, FSW has some drawback is often slower traverse rate then some fusion welding and exit hole left when tool is withdrawn. Friction stir welding process generates three distinct microstructural zones that result from the welding process as following: nugget zone also known as the dynamically recrystallized zone (DRZ) where the tool piece pin passes into this zone and by experience, it has high deformation and high heat, generally consists of fine equated grains due to recrystallisation, the thermo mechanically affected zone (TMAZ) and the heat affected zone (HAZ), all zones together are called welding zone. After welded aluminum alloy tested specimens alloy by charpy impact test to evaluate absorbed energy caused the fracture material and toughness of material. Also obtained high resolution images by macro-photographs and by scanning electron microscope (SEM) to evaluate type of surface fracture and detected fracture and micro void in material then analysis material by energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX) to shown distribution elements of chemical compound in aluminum alloy after heating and cooling precipitation. Finally, selection the optimized FSW parameters for welded aluminum 5083 alloy, it achieved higher fracture resistance in welded zone of alloy...

Opis (eng)

Mechanical enginering-Material Science Engineering / Машинство-Инжењерство материјала Date of defence: 29. 01. 2014.

Jezik

engleski

Datum

2013

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno 2.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Termička obrada

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala

Friction stir welding, aluminum 5083 alloy, charpy impact test, microstructural fracture analysis, absorbed energy, fracture resistance, ductile fracture

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Termička obrada

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Ispitivanje materijala. Inženjerstvo materijala

фрикционо заваривање мешањем, легура алуминијума 5083, ударна жилавост, микроструктурна анализа лома, енергија лома, дуктилни лом