Einfluss der Werkzeuggeometrie auf die mechanischen und Gefügeeigenschaften rührreibgeschweißter Gusslegierungen

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01.05.2024

Einfluss der Werkzeuggeometrie auf die mechanischen und Gefügeeigenschaften rührreibgeschweißter Gusslegierungen

B. S. Bindhushree , P. Sevvel, S. P. Shanmuganatan , D. Saravanabavan und M. Madhusudan

Rührreibschweißen

Mechanische Eigenschaften

Gefügedarstellung

Gusslegierungen

Prozessparameter

Werkzeuggeometrie

Rekristallisation

Aufgrund ihrer geringen Porosität, hohen spezifischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Fließfähigkeit und guten Bearbeitbarkeit kommen Gusslegierungen in der Luft- und Raumfahrtbranche zum Einsatz. Diese Untersuchung beschäftigt sich mit dem Rührreibschweißen (Friction Stir Welding, FSW) der Gusslegierungen A356 und AA2014 bei den unterschiedlichen Prozessparametern Form des Werkzeugstifts („Pin“) (zylindrisch, zylindrisch mit Gewinde, vierkantig und konisch), Drehzahl des Werkzeugs (1.800–2.100 1/min) und Schweißgeschwindigkeit (10–25 × min−1). Die entsprechenden Rührreibschweißversuche wurden mit Werkzeugen mit ausgewählten Stiftformen bei unterschiedlichen Werkzeugdrehzahlen und Schweißgeschwindigkeiten durchgeführt. Die sich für die Zugfestigkeit (UTS) und Mikrohärte ergebenden Werte wurden zur Untersuchung des Einflusses der einzelnen Werkzeuge ausgewertet. Die Gefügeeigenschaften der Schweißproben wurden mittels Licht- und Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Im Rahmen der Gefügeuntersuchung konnte eine vollständige Bindung der Ausgangslegierungen ohne Porosität und Seigerungen festgestellt werden. Durch den Rekristallisationseffekt bildeten sich feinere Körner. Das zylinderförmige Werkzeug mit Gewinde und das vierkantige Werkzeug lieferten mit jeweils 136,6 MPa und 109,4 HV eine bessere Festigkeit und Härte.

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Bindhushree, B. S., Sevvel, P., Shanmuganatan, S. P., Saravanabavan, D. and Madhusudan, M.. "Influence of tool geometry on mechanical and microstructural characteristics of friction stir welded cast alloys" https://doi.org/10.1515/pm-2023-1055 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 5, 2024, pp. 292-318

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