Cu ve Ni kaplanmış alüminyum alaşımlı levhaların sürtünme karıştırma nokta kaynağı

Abstract

Sürtünme karıştırma nokta kaynağı (SKNK), genel olarak geleneksel kaynak teknikleri kullanılarak kaynak yapılması zor kabul edilen çeşitli ve benzer malzeme çiftlerini birleştirmek için kullanılan bir katı hal kaynağı tekniğidir. SKNK’nın geleneksel füzyon kaynak işlemlerine göre sağladığı temel faydalar, gözenekliliğin azaltılması, mikroyapı değişikliğinin ve işlem kaynaklı gerilmelerin ve bozulmaların azaltılması olarak da özetlenebilir. Bu çalışmada, yüksek yorulma direnci, termal darbeye duyarlılığı sivil ve askeri, otomotiv alanlarında kullanılmasıyla ön plana çıkan AA2024 Al levhalar Cu ve Ni kaplanarak SKNK ile birleştirilmiştir. 900-1500-2080 dev./ dak. takım dönme hızlarında ve 10 saniye takım bekleme süresinde birleştirme işlemi yapılmıştır. Takım karıştırıcı ucu değiştirilerek aynı devir parametre değerleri ve kullanılan malzemeler aynı tutularak işlemler devam ettirilmiştir.Deneylerde kullanılan kaplamalı alüminyum alaşımlarının kaynak yapıldıktan sonraki mekanik özellikleri ve içyapısında oluşan değişimler saptanmıştır. Kaynaklı malzemelerden test edilmek amacıyla numuneler alınarak çekme-makaslama testinin ardından mikroyapı, mikrosertlik, SEM, yaşlandırma ve XRD incelemeleri yapılmıştır. Elde edilen veriler ile kaynak bölgelerinin mikroyapısal özellikleri detaylıca incelenmiştir.

Friction stir spot welding (FSSW) is a solid-state welding technique commonly used to combine pairs of similar materials that are considered difficult to weld using conventional welding techniques. The basic benefits provided by the FSSW according to conventional fusion welding processes can be summarized as reduction of porosity, microstructure change and process induced residual stresses and degradation reduction. Ni and Cu coated AA2024 Al sheet pairs were joined by FSSW process. The welding parameters were performed as 10 s tool dwell time and 900-1500-2080 rpm.The mechanical properties and the changes in the microstructure of the aluminum alloys were determined after FSSW process. Microhardness, tensile tests, SEM and XRD analyses were carried out by taking samples from stir zone. However, the microstructural properties of the welding zone were examined in detail.