EN AW-5754 ve EN AW-5083 alüminyum alaşımlarının sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmelerinde kullanılan farklı takım geometrilerinin kaynaklı birleştirmeye etkilerinin araştırılması

Abstract

Sürtünme karıştırma kaynağı 1990’lı yılların başlarında ilk kez keşfedilmiştir. O yıllardan günümüze değin endüstride pek çok alanda kullanılmıştır. Sürtünme karıştırma kaynağı, aynı veya farklı özellikteki malzemelerin, ergitme sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda birleştirilmesinde kullanılan, bir katı hal kaynak yöntemidir. Kaynak işlemi sırasında kullanılan takımlar kaynaklı birleştirmenin metalurjik ve mekanik özelliklerini büyük oranda etkilemektedir. Takımların karıştırıcı uç geometrilerinin kaynaklı birleştirmenin dayanımında önemli ölçüde etkisi bulunmaktadır. Bu çalışmada da, EN AW-5754 ve EN AW-5083 alüminyum alaşımları, 450 d/dak devir sayısında, 50 mm/dak ilerleme hızında 0 derecelik omuz açısıyla, vidalı, konik ve silindirik karıştırıcı uçlu takımlarla, sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmişlerdir. Kaynak işlemi sonrasında numunelere, çekme testleri ve mikrosertlik testleri yapılarak kaynaklı bağlantıların mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaynaklı numunelerin optik mikroskop görüntüleri alınarak metalurjik yapıları incelenmiştir. Kaynaklı numunelere yapılan çekme testi sonuçlarına göre, en iyi kaynak dayanımını; 188,76 MPa lık kaynak mukavemeti ile vidalı karıştırıcı uçla yapılan kaynaklı birleştirmeler göstermiştir. Ayrıca, mikro sertlik ve mikro yapı incelemeleri de bu sonucu desteklemektedir.

Friction stir welding was first discovered in the early 1990s. It has been used in many fields in the industry since then. Friction stir welding is a solid state welding method used for joining materials of the same or different properties at temperatures below the melting temperature. The tools used during the welding process greatly affect the metallurgical and mechanical properties of the welded joint. The stir tip geometries of the tools have a significant effect on the strenght of the welded joint. In this study, EN AW- 5754 and EN AW- 5083 aluminum alloys are joined with friction stir welding with screw stir tip, taper stir tip and cylindrical stir tip tools at 450 rpm traverse speed, 50 mm / min progress speed, 0 degrees shoulder angle. After the welding process, mechanical properties of welded joints were examined by tensile tests and microhardness tests. Metallurgical structures of welded samples were examined by optical microscope images. According to the tensile test results of welded samples, welded joints with screw stir tip showed the best weld strength with a welding strength of 188.76 MPa. In addition, microhardness and microstructure tests support this result.