Einfluss von Prozessparametern auf Änderungen der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften in rührreibgeschweißten Verbindungen der Legierung Ti–6Al

PM Artikel

01.01.2024

Einfluss von Prozessparametern auf Änderungen der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften in rührreibgeschweißten Verbindungen der Legierung Ti–6Al–4V

D. Srinivasan , P. Sevvel und J . Gunasekaran

Metall- & Materialphysik

Aufbau- und Verbindungstechnik

Mechanisches Werkstoffverhalten bei hoher Temperatur

mikrostrukturelle Veränderungen

Rührreibschweißen

Mechanische Eigenschaften

Gegenstand der Untersuchung sind Änderungen der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften von rührreibgeschweißten 3 mm dicken Blechen, bestehend aus der Legierung Ti–6Al–4V, die unter Verwendung bestimmter Drehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten des Werkzeugs hergestellt wurden. Der Einfluss dieser Parameter auf das Gefüge, auf Härte und Zugeigenschaften der Schweißnähte sowie die Entstehung von Fehlern wurden untersucht. Eine Erhöhung der Drehzahl von 1200 rpm auf 1600 rpm führte zu einem Anstieg der Temperatur, sogar bis über die β-Transustemperatur. Dabei kam es zur Umwandlung der großformatigen lamellaren α-Körner in feine lamellare α- und modifizierte β-Körner im oberen Bereich der sogenannten „Nuggetzone“ (NZ) in den Verbindungen, die bei 1600 rpm und 50 mm/min geschweißt wurden. Diese Umwandlung wurde durch den Einfluss der Temperaturzyklen und des Rührvorgangs hervorgerufen. Die Schweißnähte wiesen keine Mängel wie Volumenfehler, Kissing Bonds oder Tunnelfehler auf. Die Mehrheit der Schweißverbindungen weist in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften die geringsten Werte in der Wärmeeinflusszone auf. In diesem Bereich versagten auch die Proben. Die Eigenschaften der geschweißten Ti–6Al–4V-Verbindungen wurden hinsichtlich des Pseudo-Heat-Index bewertet. Hierbei wurde beobachtet, dass die Werkzeugdrehzahl als Haupteinflussfaktor sowohl bei den mechanischen Eigenschaften als auch den Gefügeänderungen in den Schweißnähten anzusehen ist.

Zitieren Sie diesen Artikel

Srinivasan, D., Sevvel, P. and Gunasekaran, J .. "Impact of process parameters on transitions in the microstructural characteristics and mechanical attributes of Ti–6Al–4V alloy joints during FSW" https://doi.org/10.1515/pm-2023-1039 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 1, 2024, pp. 28-58

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