Erzeugung von Rundengelenken über Friction Stir Spot Welding auf DP780 Stahl

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Reibungsrührpunktschweißen (FSSW) Protokoll auf Zweiphasen-Stahl 780. Ein Werkzeugstift mit Hochgeschwindigkeitsdrehung erzeugt Wärme aus Reibung, um das Material zu erweichen, und dann taucht der Stift in 2 Blattverbindungen, um das Rundengelenk zu erzeugen.

Zusammenfassung

Das Reibstichpunktschweißen (FSSW), ein Derivat des Reibrührschweißens (FSW), ist eine Festkörperschweißtechnik, die 1991 entwickelt wurde. Für die Aluminiumlegierung, die in den Hintertüren von Automobilen verwendet wurde, wurde 2003 in der Automobilindustrie eine Branchenanwendung gefunden. Reibungsrührpunktschweißen wird hauptsächlich in Al-Legierungen verwendet, um Rundenverbindungen zu erzeugen. Zu den Vorteilen des Reib-Rührpunktschweißens gehört eine Schmelztemperatur von fast 80 %, die die thermischen Verformungsschweißnähte senkt, ohne zu spritzen, verglichen mit dem Widerstandspunktschweißen. Das Reibungs-Rührpunktschweißen umfasst 3 Schritte: Tauchen, Rühren und Zurückziehen. In der vorliegenden Studie werden auch andere Werkstoffe, darunter hochfester Stahl, im Reibrührschweißverfahren zur Herstellung von Fugen verwendet. DP780, dessen traditionelles Schweißverfahren den Einsatz von Widerstandspunktschweißen beinhaltet, ist eines von mehreren hochfesten Stahlwerkstoffen, die in der Automobilindustrie verwendet werden. In diesem Papier wurde DP780 für das Reib-Rührpunktschweißen verwendet, und seine Mikrostruktur und Mikrohärte wurden gemessen. Die Mikrostrukturdaten zeigten, dass es eine Fusionszone mit feinem Korn und eine Wärmewirkungszone mit Inselmarderit gab. Die Ergebnisse der Mikrohärte zeigten, dass die Mittelzone im Vergleich zum Grundmetall einen höheren Härtegrad aufwies. Alle Daten deuteten darauf hin, dass das in zweiphasigem Stahl 780 verwendete Reibungsrührpunktschweißen eine gute Rundenverbindung erzeugen kann. In Zukunft kann das Reibrührpunktschweißen in hochfesten Stahlschweißen eingesetzt werden, die in industriellen Fertigungsprozessen eingesetzt werden.

Einleitung

Das Reibungsrührschweißen (FSW) wurde erstmals 1991 bei TWI, Abington, UK¹gemeldet. Im Jahr 2003 ermittelten Piccini und Svoboda ein überlegenes Verfahren zur Verbesserung der Vorteile von FSW, dem sogenannten Reibungsrührpunktschweißen (FSSW) für den Einsatz in kommerziellen Automobilherstellungsprozessen². Die FSSW-Methode beinhaltet die Schaffung eines Punkt-Rundengelenks ohne Schüttgutschmelzen. Die wichtigste Entwicklung für den Einsatz von FSSW war in Aluminiumlegierungen, da sich Al-Legierungen im Schweißprozess unter Hochtemperaturbedingungen verformen. Das erste erfolgreiche Beispiel war in der Automobilindustri....

Protokoll

1. Materialaufbereitung

HINWEIS: Maschine die 1,6 mm dicken DP780 Blätter in 40 mm x 125 mm Coupons. Die FSSW-Verbindungen sind als Rundenscherproben für die mechanischen Prüfungen konzipiert. Verbinden Sie zwei 125 mm x 40 mm Bleche mit einer Überlappung von 35 mm x 40 mm nach RSW-Norm NF ISO 18278-2; 2005. Ein Geometrie-Design polykristallines Diamantwerkzeug mit abgeschnittener Kegelschulter. Der Geometrieentwurf ist in Abbildung 1adargestellt. Der Durchmesser des Stiftes beträgt 5 mm; die Länge beträgt 2,5 mm, die Schulterbreite 10 mm. Der echte Werkzeugstift ist in Abbildung 1bd....

Ergebnisse

Es gibt ein Diagramm in Abbildung 3, das zeigt, dass der Reibungsrührpunktschweißprozess aus 3 Teilen besteht: Tauchen (Abbildung 3e), Rühren (Abbildung 3f) und Einziehen (Abbildung 3g). In unserer Forschung konnte der Schweißfleck erzeugt werden. Die Eindringtiefe ist ein Faktor, der ausgewertet wurde. In Abbildung 6aerstellt die FSSW das S.......

Diskussion

Die Sturzphase ist die wichtigste während des FSSW-Prozesses. Ohne genügend Reibungswärme, die von der Schulter des Stifts kommt, um das Werkstück zu erweichen, wird der Stift brechen. Werkzeuggeometrie, Rotationsgeschwindigkeit, Verweilzeit und Werkzeugeindringtiefe²⁶ Parameter des FSSW-Prozesses spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Gelenkintegrität. TPD und Werkzeuggeometrie²⁷ haben insbesondere einen wichtigen Einfluss auf die Schweißbarkeit und Fugene.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Amboss	MIRDC		hergestellt von MIRDC
DP780	China Steel Corporation	CSC DP780
Rührpunktschweißmaschine	MIRDC		hergestellt von MIRDC
Werkzeugstift	KINIK FIRMA DBN2B005B