อิทธิพลตัวแปรการเชื่อมฟริกชั่นสเตอร์ต่อสมบัติรอยต่อเกยของอลูมิเนียมผสมและเหล็กกล้า

Abstract

รอยต่อเกยระหว่างอลูมิเนียมผสมเบอร์ A5083 และเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเบอร์ SS400 ได้ถูกทำการเชื่อมด้วยกระบวนการเชื่อมแบบฟริกชั่นสเตอร์ภายใต้การเปลี่ยนแปลงตัวแปรการเชื่อม เช่น ความเร็วรอบของเครื่องมือ ความเร็วในการเชื่อม และความลึกของตัวกวนที่สอดเข้าไปในเนื้อวัสดุ ผลการทดลองพบว่าการเปลี่ยนแปลงตัวแปรการเชื่อมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างจุลภาคบริเวณอินเทอร์เฟสของรอยต่อและส่งผลทำให้มีการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางกลของรอยต่อ การเพิ่มความเร็วรอบของตัวกวนทำให้เกิดการก่อตัวของสารประกอบกึ่งโลหะระหว่างเหล็กกับอลูมิเนียมชนิด FeAl[subscript3] ที่อินเทอร์เฟสของรอยต่อ การเพิ่มความเร็วในการเชื่อมสามารถเพิ่มความแข็งแรงของรอยต่อเนื่องจากสารประกอบกึ่งโลหะที่มีความเปราะที่ก่อตัวบริเวณอินเทอร์เฟสมีปริมาณลดลง อย่างไรก็ตามการเพิ่มความเร็วการเชื่อมมากเกินไปทำให้เกิดจุดบกพร่องที่อินเทอร์เฟสของรอยต่อ การเพิ่มความลึกของตัวกวนทำลายความแข็งแรงของรอยต่อ เนื่องจากความลึกของตัวกวนที่เพิ่มขึ้นทำให้ปริมาณของสารประกอบกึ่งโลหะที่มีความเปราะและขนาดของจุดบกพร่องที่เกิดที่อินเทอร์เฟสของรอยต่อเพิ่มขึ้น

A lap joint of A5083 aluminum alloy and SS400 steel was produced by Friction Stir Welding (FSW) using the various process parameters such as rotational speed, traverse speed and pin depth . The variations of welding parameters produced various characteristic interfaces and had conspicuous influences on the joint properties. Increasing the rotational speed decreased the shear load of the joint due to producing a thick FeAl[subscript3] intermetallic compound (IMC) at the interface. When traverse speed increased, the shear load increased because IMC thickness at the interface decreased, however. when the speed was so high. An incomplete interface was formed. Increasing the pin depth produced a thick FeAl3 IMC phase and an incomplete interface that directly deteriorated the shear load of the joint.