Svařování třením s promíšením Al slitin

Abstract

Tato práce se zabývá třecím svařováním s promíšením (FSW) hliníkových slitin. Rešeršní část popisuje vlastnosti slitin řad 5000, 6000 a 7000 a jejich svařitelnost. Dále popisuje různé metody třecího svařování s důrazem na svařování třením s promíšením, které je zde detailně popsáno. Cílem experimentální části bylo ověřit proveditelnost procesu FSW při svařování moderních tailored blanks, zkoumaným materiálem byla hliníková slitina EN AW-6082. Experiment byl proveden ve spolupráci s Výzkumným ústavem zváračským Bratislava a Technickou univerzitou v Liberci. Na třech vzorcích ve stavu T6 byly testovány různé parametry, z nichž na základě vizuální a rentgenové kontroly spolu s výstupy z Nakajima testů vybrány optimální parametry pro svaření zbylých vzorků, dvou ve stavu T4 a dvou ve stavu T6. Na zmíněných vzorcích, spolu s referenčním vzorkem z první sady, byly navíc provedeny tahové zkoušky a měření drsnosti. U všech vzorků došlo k lomu na hranici tepelně ovlivněné zóny a základního materiálu. Část svařených vzorků vykázala i vysoké hodnoty přetvoření v Nakajima testech, což potvrdilo dobrou tvářitelnost vzorku pro tailored blanks, a tím i vhodnost technologie FSW pro uvedené použití.

This thesis is concerned with friction stir welding (FSW) of aluminium alloys. The literature review section describes the properties and weldability of the 5000, 6000 and 7000 series alloys. It also presents various friction welding methods, with a particular emphasis on friction stir welding, which is described in detail. The aim of the experimental part was to verify the feasibility of the FSW process for welding modern tailored blanks, using the aluminium alloy EN AW-6082 as the base material. The experiment was carried out in cooperation with the Welding Research Institute in Bratislava and the Technical University of Liberec. Three samples in the T6 temper were initially tested with various welding parameters. Based on visual inspection, X-ray evaluation and results from Nakajima tests, the optimal welding parameters were selected for welding the remaining samples - two in the T4 temper and two in the T6 temper. Tensile tests and surface roughness measurements were also performed on these samples, along with a reference sample from the first series. In all cases, fracture occurred at the boundary between the heat-affected zone and the base material. Some of the welded samples also exhibited high strain values in the Nakajima tests confirming good formability of the specimens for tailored blank applications and thus the suitability of the FSW process for this purpose.