การเชื่อมเสียดทานแบบกวนรอยต่อชนระหว่างอะลูมิเนียมผสมแผ่นรีด 6063 และอะลูมิเนียมหล่อผสมแมกนีเซียม-ซิลิกอน Friction Stir Welding of Butt Joint between 6063 Aluminum Alloy Rolled Plate and As-cast Mg-Si Aluminum Alloy Plate

Main Article Content

กิตติพงษ์ กิมะพงศ์
ศิวกร อ่างทอง
สมศักดิ์ แก่นทอง
นฤทธิ์ คชฤทธิ์
สุรัตน์ ตรัยวนพงศ์

Abstract

บทคัดย่อ


            บทความนี้มีจุดประสงค์ เพื่อประยุกต์การเชื่อมเสียดทานแบบกวนในการเชื่อมรอยต่อชนระหว่างอะลูมิเนียมผสมแผ่นรีดเกรด 6063 และอะลูมิเนียมผสมแมกนีเซียม-ซิลิกอนจากการหล่อ โดยทำการเปลี่ยนแปลงตัวแปรการเชื่อมซึ่งประกอบด้วย ความเร็วรอบในการหมุนและความเร็วเดินแนวเชื่อม ผลการทดลองโดยสรุปพบว่า การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบและความเร็วเดินแนว ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของแนวเชื่อม ความเร็วรอบและความเร็วเดินแนวเชื่อมสูงเกินไปทำให้เกิดจุดบกพร่อง เช่น รู หรือ พื้นที่การรวมตัวไม่สมบูรณ์ของโลหะ ในโลหะเชื่อมและส่งผลทำให้ความแข็งแรงดึงลดลง เมื่อการเชื่อมทำให้เกิดโลหะเชื่อมสมบูรณ์ที่หมายถึงมีค่าความแข็งแรงสูง ตำแหน่งการพังทลายของชิ้นทดสอบความแข็งแรงมักเกิดที่แผ่นอะลูมิเนียมหล่อ ค่าความแข็งแรงดึงเฉลี่ยของรอยต่อที่สมบูรณ์มีค่าประมาณ 10-15% สูงกว่าความแข็งแรงดึงของอะลูมิเนียมแผ่นหล่อ การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของชิ้นทดสอบจากสภาวะการเชื่อมที่เหมาะสมเป็นสิ่งซึ่งแสดงความสมบูรณ์ของการรวมตัวของแผ่นอะลูมิเนียมทั้งสองโดยไม่มีการเกิดจุดบกพร่องใดๆ แรงกดอัดที่เกิดจากเครื่องมือเชื่อมทำให้เกิดเกรนบีบอัดขนาดเล็กและแถบการรวมตัวขนาดเล็กที่ผิวสัมผัสระหว่างแผ่นโลหะทั้งสอง


 


คำสำคัญ: การเชื่อมเสียดทานแบบกวน, รอยต่อชน, ความแข็งแรงดึง, อะลูมิเนียมรีด, อะลูมิเนียมหล่อ


 


Abstract


            This paper aims to apply friction stir welding for a butt welded joint between a 6063 aluminum alloy rolled plate and a Mg-Si alloy casted-plate using various parameters such as rotating speeds and travelling speeds. The summarized results are as follows, variation of the rotating and travelling speeds affected to imporve the weld quality. Higher rotating speed and higher travelling speed produced the defects such as holes or uncompleted combination of metals in the weld metal that decreased directly the joint tensile strength. When the sound weld metal that implied the high tensile strength was produced, the failure of the tensile test specimen was located at the aluminum casted-plate. The average tensile strength of the sound joint was about 10-15% higher than that of the tensile strength of the aluminum casted-plate. Microstructure investigation of the optimum welding parameter specimen revealed that the combination of those aluminum alloy plates was completed without any defect in the weld metal. Compressed force occurring by the welding tool produced the small compacted grain in the weld metal and the small combined area band at the interface of the aluminum plate and the weld metal.


Keywords: friction stir welding, butt joint, tensile strength, aluminum rolled-plate, aluminum casted-plate,

Article Details

Section
Articles

References

[1] ASM International. 2000. ASM Handbook Volume 2 Properties and Selection: Nonferrous Alloy and Special-Purpose Materials. USA: ASM International.
[2] Groover, M.P. 2007. Fundamentals of Modern Manufacturing, Materials, Processes and Systems. New Jersy: John Wiley&Sons, Inc.
[3] Thomas, W.M., Nicholas, E.D., Needham, J.C. Murch, M.G., Templesmith, P. and Dawes, C.J. 1991. Friction Stir Welding. UK: G.B. Patent Application 1991 No.9125978.8.
[4] Thomas, W.M., Nicholas. 1997. “FSW. for the Transport. Indus.” Mater. & Des. 18: 269-273.
[5] Lee, W.B., Yeon, Y.M. and Jung, S.B. 2003. “The Improvement of Mechanical Properties of Friction-stir-welded A356 Al Alloy.” Mater. Sci. and Eng. A 355: 154-159.
[6] Mishra, R.S. and Ma, Z.Y. 2005. “Friction Stir Welding and Processing.” Materials Science and Engineering R. 50: 1-78.
[7] กิตติพงษ์ กิมะพงศ์. “อิทธิพลความเร็วเดินแนวของการเชื่อมด้วยการเสียดทานแบบกวนต่อความแข็ง แรงดึงของรอยต่อชนอะลูมิเนียม 6063-T1” วิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา 19, 3: 47-51.
[8] Jata, K.V. and Semiatin, S.L. 2003. “Continuous Dynamic Recrystallization during Friction Stir Welding of High Strength Aluminum Alloys.” Scripta Mater. 43: 743–749.

Most read articles by the same author(s)