AA1050/Cu malzeme çiftinin birleştirilmesinde sürtünme karıştırma kaynak parametrelerinin mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) yeni bir katı hal birleştirme yöntemidir. Getirdiği yenilikler sebebiyle ergitme kaynak teknikleri ile birleştirilme işleminde zorluklarla karşılaşılan alüminyum alaşımlarının birleştirilmesinde ilk defa kullanılan bu teknik, günümüzde farklı malzeme çiftlerinin başarılı bir şekilde birleştirilmesine olanak vermektedir. Bu çalışmada, alüminyum (AA1050) ve bakır levhalar üç farklı takım dönme hızlarında (630, 1330, 2440 dev/dak), üç farklı takım ilerleme hızlarında (20, 30 , 50 mm/dak) ve üç farklı takım konumlandırmasında (1-1,5-2 mm) sürtünme karıştırma kaynağı (SKK) ile birleştirilmiştir. Kaynak parametrelerinin mekanik ve mikroyapı özeliklerine etkisi incelenmiştir. Mekanik özelliklerinin tespitinde çekme, eğme testleri ve mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Optik mikroskopta mikroyapıları, kaynak bölgeleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve elementel analiz (EDS) ile incelenmiştir. Kaynak bölgesinde meydana gelen fazları incelemek için yapılan XRD sonuçlarında intermetalik fazlar tespit edilmiştir. Çekme testi sonuçlarında sürtünme karıştırma kaynağı yapılmış Al-Cu birleştirmesinde, %89,55 kaynak performansı elde edilmiştir.

Friction Stir Welding (FSW) is a new solid state joining process. FSW is especially suitable to join Al alloy sheets. This welding technique is also applied to metals other than aluminium alloys. In this study, 1050 aluminium alloy and commercially pure copper sheets were welded at three different tool rotation speed (630-1330-2440 rev/min), three different tool travel speed (20,30 and 50 mm/min) and three different pin position (1-1,5 and 2 mm) by FSW. The influence of welding parameters on microstructure and mechanical properties of the joints were investigated. Tensile test, bending test and microhardness measurements were done to determinate the mechanical properties. Microstructure investigations by optical microscope, scanning electron microscope (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were done in the nugget zone. The XRD results indicated that intermetallic compounds formed in the interfacial region. In the tensile test results, 89.55% weld performance was obtained in the FSW of Al-Cu sheets.