การเชื่อมอลูมิเนียม AA 6063 และอลูมิเนียม AA 7075 โดยการเชื่อมด้วยการเสียดทานแบบกวน

Abstract

การเชื่อมด้วยการเสียดทานแบบกวน ซึ่งเป็นกระบวนการที่คิดค้นโดย สถาบันงานเชื่อมของประเทศอังกฤษ เพื่อทำการเชื่อมวัสดุที่เชื่อมแบบหลอมละลายได้ยาก เช่น อลูมิเนียม ในปัจจุบันได้มีงานวิจัยและการประยุกต์ ในอลูมิเนียมเกรดต่างๆ แต่ยังไม่มีงานวิจัยการเชื่อมเสียดทานแบบกวน กับอลูมิเนียมผสม 6063 และอลูมิเนียมผสม 7075 ทำให้ผู้วิจัยสนใจการทำจะทำวิจัยนี้ ในการวิจัยใช้เครื่องมือเชื่อมแบบทรงกระบอกเกลียวขวา M6x1 ในการเชื่อมเครื่องมือจะหมุนตามเข็มนาฬิกา ทำการเอียงเครื่องมือ 0, 2 และ 4 องศา ความเร็วรอบเครื่องมือเชื่อม 1000, 1600 และ 2000 รอบต่อนาที และความเร็วในการเดินแนวเชื่อม 50, 100, 160 และ 200 มิลลิเมตรต่อนาที จากนั้นนำชิ้นงานที่ได้จากการเชื่อมในตัวแปรต่างๆ ทำการสังเกตจุดบกพร่องบริเวณผิวหน้าแนวเชื่อม ทำการตรวจสอบความต้านทานแรงดึง ทำการตรวจสอบโครงสร้างมหาภาคของชิ้นงาน และตรวจสอบความแข็งของรอยเชื่อม ผลการทดลองโดยสรุปพบว่า ความเร็วรอบเครื่องมือ การเอียงเครื่องมือและอัตราความเร็วดินเชื่อมสูงหรือต่ำเกินไปมีผลต่อความสมบูรณ์ของผิวหน้าแนวเชื่อม โครงสร้างมหาภาคในแนวเชื่อมของชิ้นงานที่สมบูรณ์ มีการรวมตัวของเนื้อวัสดุได้ดี แต่ไม่แสดงลักษณะที่คล้ายหัวหอมเหมือนกับการเชื่อมวัสดุเดียวกัน สำหรับการทดสอบความต้านทานแรงดึง การเอียงเครื่องมือที่ 4 องศา ความเร็วรอบเครื่องมือ 1000 รอบต่อนาที และอัตราความเร็วเดินเชื่อม 100 มิลลิเมตรต่อนาที ให้ค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุดที่ 110 นิวตันต่อตารางมิลลิเมตร ในการทดสอบความแข็งพบว่าที่ ความเร็วรอบเครื่องมือ 1600 รอบต่อนาที อัตราความเร็วเดินเชื่อม 100 มิลลิเมตรต่อนาที เอียงเครื่องมือ 2 องศา ให้ค่าความแข็งสูงสุด 185 HV

The friction stir welding [FSW] was invented by The Welding Institute of England. For welding material were difficult to fusion welding such as aluminum. Currently, there is research and application for many aluminum alloys but there is no research a friction stir welding with aluminum alloy 6063 and 7075 cause interest to do research. The tool in the experiments was designed to be M 6 right screw cylinder stirrer. The tools rotated clockwise tools were tilted tool at 0, 2 and 4 degree. The rotation speeds of the tools were 1000, 1600 and 2000 rpm. The welding speeds were 50, 100, 160 and 200 mm/min. The welded examined. The joint defect, joint tensile strength, microstructure and the hardness of welded area were investigated. The summarized results are as follows. The variation of welding parameter such as the rotating speed, the welding speed affected to completion of the welding surface. The onion ring structure that was observed in the similar aluminum joint could not be observed in this AA 6063 and AA 7075 sound joint. The optimum condition that indicated the tensile strength of 110 N/mm2 was tools tilt angle of 4º, rotating speed of 1000 rpm and welding speed of 100 mm/min. The highest hardness of the weld of 185 HV could be found when the joint was produced by rotation of 1600 rpm welding speed of 100 mm/min and tools tilt angle of 2º.