อิทธิพลตัวแปรการเชื่อมเสียดทานกวนแบบจุดต่อโครงสร้างจุลภาคและความแข็งแรงดีงรอยต่อเกยระหว่างอลูมเนียมผสมเกรด AA1100 และ AA5052

Abstract

รอยต่อเกยอลูมิเนียมต่างชนิดมีการใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์เนื่องจากรอยต่อที่สมบูรณ์ของอลูมิเนียมต่างชนิดทำให้ได้โครงสร้างวัสดุหลายที่แสดงค่าสมบัติยืดหยุ่นและทำให้น้ำหนักรวมของโครงสร้างลดลง อย่างไรก็ตามข้อมูล เทคนิคการเชื่อมอลูมิเนียมต่างชนิดที่มีรอยต่อสมบูรณ์ มีค่อนข้างน้อยในปัจจุบัน ด้วยเหตุผลนี้การศึกษาเพื่อหาตัวแปรการเชื่อมรอยต่อเกยด้วยวิธีการเชื่อมต่างๆ จึงมีวิธีการศึกษาอย่างต่อเนื่อง งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาอิทธิพลตัวแปรการเชื่อมเสียดทานกวนแบบจุดต่อโครงสร้างจุลภาคและความแข็งแรงดึงรอยต่อเกยระหว่างอลูมิเนียมผสมเกรด AA1100 และ AA5052 วัสดุที่ใช้ในการทดลอง คือ แผ่นอลูมิเนียมผสม AA1100 และ AA5052 หนา 1.0 มิลลิเมตรรอยต่อเกยถูกทำการเชื่อมเสียดทานกวนแบบจุดด้วยตัวแปรที่ประกอบด้วยความเร็วรอบการหมุนเวลากดแช่ และอัตราการป้อนตัวกวน รอยต่อเกยที่ได้จากการเชื่อมด้วยตัวแปรการเชื่อมที่กำหนดถูกนำมาทำการศึกษาเพื่อหาความแข็งแรง ความแข็ง และโครงสร้างจุลภาคของรอยต่อ ผลการทดลองโดยสรุปมีดังนี้ตัวแปรการเชื่อมที่เหมาะสมแสดงค่าแรงดึงสูงสุด 6020 นิวตัน คือ ระยะตัวกวน 1.4 มิลลิเมตร ความเร็วรอบ 3,000 รอบ/นาที เวลากดแช่ 3 วินาที และอัตราการป้อนตัวกวน 8 มิลลิเมตร/นาที ระยะปลายตัวกวน ความเร็วรอบและระยะเวลากดแช่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ความแข็งแรงของรอยต่อเพิ่มขึ้น โครงสร้างจุลภาคที่ผิวสัมผัสคล้ายตะขอสูง และแสดงการรวมอย่างสมบูรณ์ของอลูมิเนียมทั้งสองชนิดและส่งผลต่อการเพิ่มความแข็งแรงรอยต่อ

Dissimilar aluminums lap joint is applied in automobile industry because a sound joint between these materials could produce multi-materials structure with flexible properties and decrease the gross weight of the structure. However, an avaibility of a sound joint welding technique for joining these aluminums presently indispensable. Therfore, an optimized welding process parameter for joining this lap joint by various welding techniques is still investigating. This research aimed to study an influence of friction stir spot welding parameter on microstructure and cross tension strength of a lap joint between AA1100 aluminum alloy AA5052 aluminum alloy. Materials used in this study were 1.0 mm thick sheet of AA1100 aluminum alloy AA5052 aluminum alloy. Friction stir spot welding produced a cross tensile lap joint of dissimilar aluminum using various rotating speeds, holding times and tool insert rates. Lap joints that were produced by various parameters were investigated for mechanical properties and microstructure. The summarized results are as follows. The optimized welding parameter that showed a maximum tensile force of 6020 N was the pin length of 1.4 mm, the rotating speed of 3000 rpm, the holding time of 3 s, the pin inserting rate of 8 mm/min. Increase of the pin length, the rotating speed and the holding time affected to increase the joint strength of the lap joint. Microstructure showed a hook-like and a completed combination of aluminum at the joint interface and also affected to increase across tensile strength