Name: Generowanie połączeń zakładkowych poprzez zgrzewanie punktowe z tarciem i przemieszaniem na stali DP780 (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-13T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: Poznaj metodę zgrzewania punktowego z tarciem i przemieszaniem stali DP780 do tworzenia połączeń zakładkowych. Technika FSSW zapewnia niższą temperaturę, brak rozprysków i większą stabilność procesu w przemyśle motoryzacyjnym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dziękujemy Dr. K. C. Yangowi z China-Steel Company za wsparcie materialne i pragniemy wyrazić naszą wdzięczność Panom L.D. Wang, C. K. Wang i B. Y. Hong z MIRDC za pomoc w eksperymentalnym FSSW. Badania te były wspierane przez Centrum Badawczo-Rozwojowe Przemysłu Metalowego w Kaohsiung na Tajwanie i Republice Środkowoafrykańskiej.

1. Przygotowanie materiału
UWAGA: Obrabiaj arkusze DP780 o grubości 1,6 mm na kupony o wymiarach 40 mm x 125 mm. Połączenia FSSW są zaprojektowane jako próbki do badań mechanicznych na ścinanie. Połączyć dwa arkusze o wymiarach 125 mm na 40 mm z zakładką 35 mm na 40 mm zgodnie z normą RSW NF ISO 18278-2; 2005. Narzędzie z polikrystalicznego diamentu do projektowania geometrii z kołnierzem ze ściętym stożkiem. Projekt geometrii jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 1a. Średnica sworznia wynosi 5 mm; Długość wynosi 2,5 mm, a szerokość ramion 10 mm. Prawdziwy pin narzędzia jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 1b.
<ol>
	<li>Zasady bezpieczeństwa
	<ol>
		<li>Do ochrony używaj urządzeń, takich jak kaptur lub przegroda, gogle i rękawice.</li>
		<li>Stań za maską lub przegrodą. Noś okulary i rękawice, aby zapobiec kontaktowi z rozpryskami lub uszkodzeniom cieplnym.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ustawienia maszyny FSSW
	<ol>
		<li>Wyprodukuj wszystkie połączenia za pomocą zgrzewarki tarciowej z przemieszaniem wyprodukowanej przez MIRDC.</li>
		<li>Rejestruj siłę osiową Z i głębokość penetracji podczas każdej operacji łączenia za pomocą wbudowanego systemu akwizycji danych (DAQ).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ustawienia parametrów
	<ol>
		<li>W tym badaniu należy wziąć pod uwagę następujące parametry: prędkość obrotową sworznia narzędzia wynoszącą 2 500 obr./min, czas przebywania sworznia narzędzia wynoszący 4 s oraz szybkość zanurzania sworznia narzędzia w arkuszu o wartości 0,5 mm/s.</li>
		<li>Zoptymalizuj parametry dla operatora. Zakres prędkości obrotowej wynosi 1 000- 2 500 obr./min. Zakres czasu przebywania może wynosić od 2 do 10 s, a szybkość zanurzania może wynosić 0,1-0,5 mm/s.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Procedura
UWAGA: Przestrzeń robocza jest pokazana w Rysunek 2. Wszystkie procesy produkcyjne są wykonywane w przestrzeni roboczej. Przed zabiegiem sekwencje procesu spawania składają się z kombinacji obrotów narzędzia i głębokości wtopienia, a także serii sekwencji, w tym podgrzewania wstępnego, zagłębiania, osadzania, chowania i nagrzewania końcowego. Wszystkie kroki są pokazane w Rysunek 3 w formie schematu blokowego.
<ol>
	<li>Przygotowanie detalu DP780
	<ol>
		<li>Przed procesem spawania należy upewnić się, że nie ma zanieczyszczeń zanieczyszczających obrabiane przedmioty. Użyj dzianin z mikrofibry, aby wytrzeć powierzchnię obrabianego przedmiotu, aby wyeliminować wszelkie małe cząstki.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Umieść obrabiany przedmiot DP780 i zaciśnij 2 arkusze DP780 (rozmiar: 125 mm x 40 mm) z zakładką 35 mm. Zamocuj czyste elementy na kowadle, aby zapobiec przesuwaniu się.</li>
	<li>Upewnij się, że kołek jest czysty, aby zapobiec zanieczyszczeniu podłoża. Użyj dzianiny z mikrofibry, aby przetrzeć powierzchnię kołka narzędzia, aby wyeliminować małe cząsteczki.</li>
	<li>Zamocuj kołek za pomocą zacisku na maszynie.
	<ol>
		<li>Ponownie mocno przykręć sworzeń narzędzia, aby zacisnąć sworzeń narzędzia.</li>
		<li>Zwróć uwagę na krok zaciskania sworznia. Upewnij się, że sworzeń jest mocno zaciśnięty w maszynie, aby uniknąć niebezpieczeństwa. Obracające się narzędzie jest otoczone nieobrotowym pierścieniem zaciskowym, za pomocą którego obrabiane elementy są mocno dociskane do siebie przed i podczas spawania poprzez przyłożenie siły zacisku. Ilustracja pokazana w Rysunek 3a przedstawia pierścień zaciskowy używany do mocowania trzpienia narzędzia. Po tym kroku produkcja jest pokazana na schemacie blokowym.</li>
		<li>Zadbaj o bezpieczeństwo.</li>
		<li>Upewnij się, że sworzeń obrotowy o dużej prędkości obrotowej bez pierścienia zaciskowego poluzował się. Po umieszczeniu sworznia narzędzia na maszynie należy upewnić się, że sworzeń narzędzia nie oddziela się od clamp podczas obracania ze względów bezpieczeństwa. Trzpień narzędziowy wykorzystuje niską prędkość obrotową od 10 do 100 obr./min w ciągu 1 minuty. Prędkość może wzrosnąć od 100 do 1000 obr./min w ciągu 1 minuty (<silna klasa="xfig">Rysunek 3b).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ustawienia maszyny
	<ol>
		<li>Użyj następujących parametrów: prędkość obrotowa 3 000 obr./min, czas oporu 4 s i prędkość zanurzania 0,5 mm/s (<silna klasa="xfig">Rysunek 3c).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Skalibruj miejsce spawania (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 3d i rzeczywisty produkt pokazany na <silna klasa = "xfig" > Rysunek 4a).
	<ol>
		<li>Ustawić kołek w zgrzewarce punktowej z mieszadłem. Odstęp między sworzniem a obrabianym przedmiotem jest mniejszy niż 5 cm, aby skalibrować położenie złącza. Po potwierdzeniu lokalizacji przejdź do procesu spawania.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Podczas spawania noś okulary i rękawice, aby uniknąć obrażeń.
	<ol>
		<li>Rozpocznij proces spawania, gdy narzędzie obraca się z dużą prędkością, aby zanurzyć kołek narzędzia w obrabianym przedmiocie. Ramię narzędzia styka się z obrabianymi przedmiotami i zatrzymuje obrót oraz chowa sworzeń.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Tłoczenie
	<ol>
		<li>Włącz przycisk mieszania. Gdy maszyna się rozgrzeje, upewnij się, że sworzeń narzędzia stale pracuje z prędkością obrotową 2,500 obr./min. Upewnij się, że trzpień narzędzia jest dobrze zaciśnięty przy dużej prędkości obrotowej przy 2,500 obr./min. Sworzeń zanurza się w obrabianych przedmiotach pod wpływem dużego obrotu, a ramię styka się z obrabianymi przedmiotami z dużą prędkością kątową (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 3e). Rzeczywisty produkt jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 4b.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mieszając
	<ol>
		<li>Gdy zanurzony trzpień narzędzia nadal miesza się w obrabianym przedmiocie, zmiękcz powierzchnię styku kołka i materiału z ciepła tarcia, aby wytworzyć ziarno. Gdy ramię sworznia narzędzia zetknie się z górną częścią przedmiotu obrabianego, przerwij proces, ponieważ wysoki obrót sworznia narzędzia może generować wysokie temperatury. Ważne jest, aby nosić odzież ochronną, która zapewnia bezpieczeństwo operacyjne (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 3f.) Rzeczywisty produkt jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 4c.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wciągania
	<ol>
		<li>Wyciągnij kołek narzędzia w kierunku pionowym. Po zabiegu kołek tworzy miejsce zgrzewania w kształcie dziurki od klucza w złączu zakładkowym. Zwróć uwagę, że zgrzewanie punktowe z przemieszaniem ciernym kończy się na tym etapie (<silna klasa="xfig">Rysunek 3g). Rzeczywisty produkt jest pokazany w <silna klasa="xfig">Rysunek 4e.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Usuń obrabiane przedmioty.
	<ol>
		<li>Wyłącz zasilanie maszyny.</li>
		<li>Po zakończeniu spawania usuń elementy z kowadła. Obserwuj próbki pod kątem pęknięć i braku stopienia.</li>
		<li>Usuń kołek narzędziowy.</li>
		<li>Po zabiegu wyjmij kołek narzędziowy z clamp ring. Wygląd kołka narzędzia jest obserwowany i sprawdzany (<silna klasa="xfig">Rysunek 5).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Ocena właściwości mechanicznych
<ol>
	<li>Badanie mikroskopowe spoin FSSW (<klasa mocna="xfig">Rysunek 3h)
	<ol>
		<li>Przygotowanie próbki mikroskopowej</li>
		<li>Zmierz pole przekroju poprzecznego związanego obszaru za pomocą obrazu mikroskopu optycznego i analizy obrazu elektronów wtórnych. Przygotuj mikroskopijne próbki za pomocą zmielonego papieru z węglika krzemu o ziarnistości od 200 do 2 000, zaczynając od wielkości ziarna 200 i zwiększając się w kolejności. Wypoleruj próbki 0,03% tlenkiem glinu i wytrawiaj 4% roztworem nitalu przez 7–10 s w temperaturze pokojowej.</li>
		<li>Obserwacja mikroskopowa</li>
		<li>Obserwuj i charakteryzuj mikrostruktury za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Stosować napięcie 20 kV i odległość roboczą 10 μm. Na podstawie mikroskopii optycznej można określić każdą drobną linię pęknięcia lub brak strefy fuzji. Użyj skaningowej mikroskopii elektronowej, aby przeanalizować rozkład martenzytu i austenitu oraz wielkość ziarna.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Mikrotwardość
	<ol>
		<li>Sprawdź eksperymenty z mikrotwardością więcej niż 3 razy. Wartości były zbyt małe, aby jednoznacznie wskazać odchylenie standardowe.</li>
		<li>Dociśnij wgłębnik diamentowy Vickers za pomocą próbki obciążenia testowego 300 g i 0,5 mm na test.</li>
		<li>Badanie mikrotwardości blachy stalowej DP780 należy przeprowadzić za pomocą maszyny do badania mikrotwardości o obciążeniu 300 g i czasie utrzymywania 15 s. Badanie mikrotwardości ujawniło rozkład twardości i indywidualne wartości twardości w strefie mieszania, strefie oddziaływania termomechanicznego, strefie wpływu ciepła oraz w metalu podstawowym spoin.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Mazda. Mazda Develops World’s First Aluminum Joining Technology Using Friction Heat. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www2.mazda.com/en/publicity/release/archive/2003/200302/0227e.html">https://www2.mazda.com/en/publicity/release/archive/2003/200302/0227e.html</a> (2003).</li>
<li>Piccini, J. M., Svoboda, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pin+length+on+Friction+Stir+Spot+Welding+%28FSSW%29+of+dissimilar+Aluminum-steel+joints%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Effect of pin length on Friction Stir Spot Welding (FSSW) of dissimilar Aluminum-steel joints.</a> Procedia Materials Science. 9, 504-513 (2015).</li>
<li>Iwashita, T. Method and Apparatus for joining. , USA patent US6601751B2 (2003).</li>
<li>Allen, C. D., Arbegast, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Friction+Spot+Welds+in+Aluminium+Alloys%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Friction Spot Welds in Aluminium Alloys.</a> SAE Technical. , No 2005-2001-1252 (2005).</li>
<li>Feng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFeng%2C+Z+%22Friction+Stir+Spot+Welding+of+Advanced+HighStrength+Steels+-+a+Feasibility+Study%22">Friction Stir Spot Welding of Advanced HighStrength Steels - a Feasibility Study</a>. , SAE 2005 Congress, SAE-International, Detroit, MI, Technical Paper No 2005-2001-1248 (2005).</li>
<li>Miles, M. P., Nelson, T. W., Steel, R., Olsen, E., Gallagher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+friction+stir+welding+conditions+on+properties+and+microstructures+of+high+strength+automotive+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Effect of friction stir welding conditions on properties and microstructures of high strength automotive steel.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 14 (3), 228-232 (2009).</li>
<li>Feng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+stir+spot+welding+of+advanced+high-Strength+steels-a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+2005-01-1248%22%5BJournal%5D)">Friction stir spot welding of advanced high-Strength steels-a feasibility study.</a> SAE Technical Paper Series 2005-01-1248. , (2005).</li>
<li>Santella, M., Hovanski, Y., Frederick, A., Grant, G., Dahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+stir+spot+welding+of+DP780+carbon+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Friction stir spot welding of DP780 carbon steel.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 15 (4), 271-278 (2010).</li>
<li>Saunders, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+strength+in+high+speed+friction+stir+spot+welded+DP+980+steel%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Precision+Engineering+and+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">Joint strength in high speed friction stir spot welded DP 980 steel.</a> International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 15 (5), 841-848 (2014).</li>
<li>Khan, M. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+and+friction+stir+spot+welding+of+DP600%3A+a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Resistance and friction stir spot welding of DP600: a comparative study.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 12 (2), 175-182 (2007).</li>
<li>Sarkar, R., Sengupta, S., Pal, T. K., Shome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+and+Mechanical+Properties+of+Friction+Stir+Spot-Welded+IF%2FDP+Dissimilar+Steel+Joints%5BTitle%5D)+AND+%22Metallurgical+and+Materials+Transactions+A%22%5BJournal%5D)">Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir Spot-Welded IF/DP Dissimilar Steel Joints.</a> Metallurgical and Materials Transactions A. 46 (11), 5182-5200 (2015).</li>
<li>Yang, X. W., Fu, T., Li, W. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+Stir+Spot+Welding%3A+A+Review+on+Joint+Macro-+and+Microstructure%2C+Property%2C+and+Process+Modelling%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Materials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Friction Stir Spot Welding: A Review on Joint Macro- and Microstructure, Property, and Process Modelling.</a> Advances in Materials Science and Engineering. 2014, 11(2014).</li>
<li>Esther, T. A., Stephen, A. A. Trends in Welding Research 2012: Proceedings of the 9th International Conference. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEsther%2C+TA+%22Materials+Characterisation+of+Friction+Stir+Processed+6082+Aluminum+Alloy%22">Materials Characterisation of Friction Stir Processed 6082 Aluminum Alloy</a>. DebRoy, T., et al. , ASM Press. Chicago, IL. 548-551 (2012).</li>
<li>Ghosh, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Weld+Thermal+Cycle+on+Properties+of+Flash+Butt+Welded+Mn-Cr-Mo+Dual+Phase+Steel%5BTitle%5D)+AND+%22ISIJ+International%22%5BJournal%5D)">Influence of Weld Thermal Cycle on Properties of Flash Butt Welded Mn-Cr-Mo Dual Phase Steel.</a> ISIJ International. 33 (7), 807-815 (1993).</li>
<li>Schultz, R. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchultz%2C+RA+%22Metallic+materials+trends+for+north+American+light+vehicles%22">Metallic materials trends for north American light vehicles</a>. , American Iron and Steel Institute. Michigan, US. Power point presentation of great designs in steel seminar (2007).</li>
<li>Horvath, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHorvath%2C+C+%22Material+challenges+facing+the+automotive+and+steel+industries+from+globalization%22">Material challenges facing the automotive and steel industries from globalization</a>. , American Iron and Steel Institute, Michigan, USAmerican Iron and Steel Institute. Michigan, US. Power point presentation of great designs in steel seminar (2007).</li>
<li>Pouranvari, M., Marashi, S. P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+review+of+automotive+steels+spot+welding%3A+process%2C+structure+and+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Critical review of automotive steels spot welding: process, structure and properties.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 18 (5), 361-403 (2013).</li>
<li>Khan, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Welding+behaviour%2C+microstructure+and+mechanical+properties+of+dissimilar+resistance+spot+welds+between+galvannealed+HSLA350+and+DP600+steels%5BTitle%5D)+AND+%22Science+and+Technology+of+Welding+and+Joining%22%5BJournal%5D)">Welding behaviour, microstructure and mechanical properties of dissimilar resistance spot welds between galvannealed HSLA350 and DP600 steels.</a> Science and Technology of Welding and Joining. 14 (7), 616-625 (2009).</li>
<li>Ma, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructure+and+fracture+characteristics+of+spot-welded+DP600+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+A%22%5BJournal%5D)">Microstructure and fracture characteristics of spot-welded DP600 steel.</a> Materials Science and Engineering: A. 485 (1), 334-346 (2008).</li>
<li>Hilditch, T. B., Speer, J. G., Matlock, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+susceptibility+to+interfacial+fracture+on+fatigue+properties+of+spot-welded+high+strength+sheet+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Effect of susceptibility to interfacial fracture on fatigue properties of spot-welded high strength sheet steel.</a> Materials & Design. 28 (10), 2566-2576 (2007).</li>
<li>Yan, B., Zhu, H., Lalam, S. H., Baczkowski, S., Coon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spot+Weld+Fatigue+of+Dual+Phase+Steels%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+2004-01-0511%22%5BJournal%5D)">Spot Weld Fatigue of Dual Phase Steels.</a> SAE Technical Paper Series 2004-01-0511. , (2004).</li>
<li>Wilson, R. B., Fine, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatigue+behavior+of+spot+welded+high+strength+joints%5BTitle%5D)+AND+%22SAE+Technical+Paper+Series+1981-02-01%22%5BJournal%5D)">Fatigue behavior of spot welded high strength joints.</a> SAE Technical Paper Series 1981-02-01. , (1981).</li>
<li>Sun, X., Stephens, E. V., Khaleel, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+fusion+zone+size+and+failure+mode+on+peak+load+and+energy+absorption+of+advanced+high+strength+steel+spot+welds+under+lap+shear+loading+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Engineering+Failure+Analysis%22%5BJournal%5D)">Effects of fusion zone size and failure mode on peak load and energy absorption of advanced high strength steel spot welds under lap shear loading conditions.</a> Engineering Failure Analysis. 15 (4), 356-367 (2008).</li>
<li>Pouranvari, M., Mousavizadeh, S. M., Marashi, S. P. H., Goodarzi, M., Ghorbani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+fusion+zone+size+and+failure+mode+on+mechanical+performance+of+dissimilar+resistance+spot+welds+of+AISI+1008+low+carbon+steel+and+DP600+advanced+high+strength+steel%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+%26+Design%22%5BJournal%5D)">Influence of fusion zone size and failure mode on mechanical performance of dissimilar resistance spot welds of AISI 1008 low carbon steel and DP600 advanced high strength steel.</a> Materials & Design. 32 (3), 1390-1398 (2011).</li>
<li>Hsu, T. -I., Wu, L. -T., Tsai, M. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+and+friction+stir+spot+welding+of+dual-phase+%28DP+780%29%E2%80%94a+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+Journal+of+Advanced+Manufacturing+Technology%22%5BJournal%5D)">Resistance and friction stir spot welding of dual-phase (DP 780)—a comparative study.</a> The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. , (2018).</li>
<li>Piccini, J. M., Svoboda, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+the+tool+penetration+depth+in+Friction+Stir+Spot+Welding+%28FSSW%29+of+dissimilar+aluminum+alloys%5BTitle%5D)+AND+%22Procedia+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Effect of the tool penetration depth in Friction Stir Spot Welding (FSSW) of dissimilar aluminum alloys.</a> Procedia Materials Science. 8, 868-877 (2015).</li>
<li>Aissani, M., Gachi, S., Boubenider, F., Benkedda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+Optimization+of+Friction+Stir+Welding+Tool%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+and+Manufacturing+Processes%22%5BJournal%5D)">Design and Optimization of Friction Stir Welding Tool.</a> Materials and Manufacturing Processes. 25 (11), 1199-1205 (2010).</li>
<li>Zhang, Y. N., Cao, X., Larose, S., Wanjara, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+tools+for+friction+stir+welding+and+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Metallurgical+Quarterly%22%5BJournal%5D)">Review of tools for friction stir welding and processing.</a> Canadian Metallurgical Quarterly. 51 (3), 250-261 (2013).</li>
<li>Nandan, R., DebRoy, T., Bhadeshia, H. K. D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+friction-stir+welding+%E2%80%93+Process%2C+weldment+structure+and+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Recent advances in friction-stir welding – Process, weldment structure and properties.</a> Progress in Materials Science. 53 (6), 980-1023 (2008).</li>
<li>Tang, W., Guo, X., McClure, J., Murr, L., Nunes, A. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTang%2C+W+%22Heat+Input+and+Temperature+Distribution+in+Friction+Stir+Welding%22">Heat Input and Temperature Distribution in Friction Stir Welding</a>. 7, (1998).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Etap zagłębiania jest najważniejszy podczas procesu FSSW. Bez wystarczającej ilości ciepła tarcia pochodzącego z ramienia sworznia, aby zmiękczyć obrabiany przedmiot, sworzeń pęknie. Geometria narzędzia, prędkość obrotowa, czas przebywania i głębokość penetracji narzędzia26 parametrów procesu FSSW odgrywają kluczową rolę w określaniu integralności połączenia. Stwierdzono, że TPD i geometria narzędzia27 mają szczególnie istotny wpływ na spawalność i właściwości połączenia.</...

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem (FSW) zostało po raz pierwszy zgłoszone w 1991 roku w TWI, Abington, UK1. W 2003 roku Piccini i Svoboda opracowali lepszą metodę zwiększania zalet FSW, zwaną zgrzewaniem punktowym z przemieszaniem tarciowym (FSSW) do stosowania w komercyjnych procesach produkcji samochodów2. Metoda FSSW polega na tworzeniu połączenia zakładkowego punktowego bez topnienia powierzchni masowej. Najważniejszym osiągnięciem w zakresie zastosowania FSSW było zastosowanie w stopach aluminium, ponieważ stopy aluminium odkształcają się w procesie spawania w warunkach wysokiej temperatury. Pierwszy udany przykład miał miejsce w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie FSSW został wykorzystany do produkcji całych tylnych drzwi Mazdy RX-81,3,4.
Tymczasem, stal o wysokiej wytrzymałości jest dominującym materiałem karoserii, szczególnie stal dwufazowa. Literatura wskazuje, że DP600 wyprodukowany z FSSW może mieć takie same właściwości jak metal nieszlachetny, gdzie wszystkie obszary spawania mają podobne mikrostruktury i stopnie twardości5. Metody FSSW dotyczące zastosowania stali DP w ich mikrostrukturze strefy mieszania (SZ), strefy wpływu termomechanicznego (TMAZ) oraz model uszkodzenia stali DP590 i DP600 były badane przez kilku badaczy. Zaobserwowali różnice w konsystencji mikrostruktury (ferryt, bainit i martenzyt) stali DP590 i DP600 przy różnych prędkościach obrotowych6,7,8,9,10. Niektórzy badacze przeprowadzili badania porównawcze FSSW i RSW dla DP780 steel8,9. Stwierdzili, że dłuższe czasy łączenia i wyższe prędkości obrotowe narzędzia skutkowały zwiększeniem powierzchni łączenia dla wszystkich wgłębów, co doprowadziło do większej siły ścinającej i przesunęło tryb z międzyfazowego na wyciąganie. Doszli również do wniosku, że FSSW ma wyższą wytrzymałość niż RSW. Proces FSSW składa się z 3 etapów: zanurzania, mieszania i wycofywania. Pierwszym krokiem jest zanurzenie za pomocą sworznia narzędzia obrotowego w pobliżu arkusza złącza zakładkowego i wpuszczonego w arkusz. Obracające się ramię narzędzia w procesie FSSW może generować ciepło tarcia. W drugim kroku ciepło może zmiękczyć arkusz i ułatwić zatkanie sworznia narzędzia w arkuszu, a także zamieszkać w materiałach, aby wymieszać ze sobą dwa elementy i wymieszać wokół obszaru kołka. Wreszcie, nacisk wywierany przez prasę ramienia narzędzia na obrabiane przedmioty może poprawić wiązanie. Po procesie spawania kołek można schować z dziurki od klucza. Zalety FSSW w porównaniu z RSW to niższa temperatura spawania, brak rozpryskiwania i większa stabilność w procesie produkcyjnym.
Mimo że badania nad FSSW zaawansowanych stali o wysokiej wytrzymałości (AHSS) były zgłaszane przez różnych badaczy, badania nad FSSW DP590, DP600 i DP780 koncentrowały się na mikrostrukturze oraz na modelach mechanicznych i uszkodzeń wykorzystujących różne parametry procesu. W niniejszym badaniu uwzględniono FSSW stali DP780. Szczegółowo opisano protokół procesu FSSW, a na podstawie zmierzonej mikrotwardości oceniono indywidualną twardość w strefie mieszania, strefie wpływu termomechaniczno-mechanicznego i strefie wpływu ciepła, a także metal nieszlachetny.
Wraz z ciągłym wzrostem i dużym zapotrzebowaniem na redukcję wagi w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, przemysł motoryzacyjny wykazał rosnące zainteresowanie AHSS i przegubami zakładkowymi. Na przykład konwencjonalna stalowa karoseria samochodu ma średnio ponad 2 000 połączeń zakładkowych do spawania punktowego11. Istnieją 3 popularne procesy spawania połączeń zakładkowych stosowanych w przemyśle, w tym punktowe zgrzewanie oporowe, laserowe zgrzewanie punktowe i tarciowe zgrzewanie punktowe12. Jednym ze sposobów na zmniejszenie masy jest zastosowanie zaawansowanych stali o wysokiej wytrzymałości (AHSS). Najpopularniejszymi materiałami są stale dwufazowe i plastyczne indukowane transformacją (TRIP), które są coraz częściej stosowane w przemyśle motoryzacyjnym13,14,15,16. Ponieważ przemysł motoryzacyjny podniósł standardy wytrzymałości ze względu na lepsze zużycie paliwa i absorpcję energii zderzenia przy zmniejszonej masie pojazdu, stosowanie różnych materiałów i procesów spawania staje się ważną kwestią.

<table><tbody><tr><td>kowadło</td><td>MIRDC</td><td></td><td>wykonane przez MIRDC</td></tr><tr><td>DP780</td><td>China steel Corporation</td><td>CSC DP780</td><td></td></tr><tr><td>zgrzewarka punktowa z mieszadłem</td><td>MIRDC</td><td></td><td>wykonana przez</td></tr><tr><td>trzpień narzędziowy</td><td>MIRDC FIRMA</td><td>KINIK DBN2B005B</td><td></td></tr></tbody></table>

generowanie połączeń zakładkowych poprzez zgrzewanie punktowe z tarciem i przemieszaniem na stali dp780

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Zgrzewanie punktowe z przemieszaniem tarciowym (FSSW), pochodna zgrzewania tarciowego z przemieszaniem (FSW), jest techniką spawania w stanie stałym, która została opracowana w 1991 roku. W 2003 roku w przemyśle motoryzacyjnym znaleziono zastosowanie przemysłowe dla stopu aluminium, który był używany w tylnych drzwiach samochodów. Zgrzewanie punktowe z tarciem z przemieszaniem jest najczęściej stosowane w stopach aluminium do tworzenia połączeń zakładkowych. Korzyści płynące ze zgrzewania punktowego z tarciowym przemieszaniem obejmują prawie 80% temperaturę topnienia, która obniża odkształcenia termiczne spoin bez rozpryskiwania w porównaniu ze zgrzewaniem punktowym oporowym. Zgrzewanie punktowe z przemieszaniem tarciowym składa się z 3 etapów: wgłębnego, mieszania i wycofywania. W niniejszym badaniu inne materiały, w tym stal o wysokiej wytrzymałości, są również stosowane w metodzie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem do tworzenia połączeń. DP780, którego tradycyjny proces spawania polega na zastosowaniu punktowego zgrzewania oporowego, jest jednym z kilku materiałów stalowych o wysokiej wytrzymałości stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym. W artykule DP780 został użyty do zgrzewania punktowego z tarciem z przemieszaniem, a także zmierzono jego mikrostrukturę i mikrotwardość. Dane mikrostrukturalne wykazały, że istnieje strefa fuzji z drobnoziarnistym ziarnem i strefa efektu cieplnego z martenzytem wyspowym. Wyniki mikrotwardości wykazały, że strefa środkowa wykazywała większy stopień twardości w porównaniu z metalem nieszlachetnym. Wszystkie dane wskazują, że zgrzewanie punktowe z przemieszaniem tarciowym stosowane w stali dwufazowej 780 może stworzyć dobre połączenie zakładkowe. W przyszłości zgrzewanie punktowe z przemieszaniem tarciowym może być stosowane w spawaniu stali o wysokiej wytrzymałości stosowanej w przemysłowych procesach produkcyjnych.

Na schemacie przedstawionym na rysunku 3 zademonstrowano, że proces punktowego spawania tarciem z mieszaniem składa się z 3 etapów: zanurzania (rysunek 3e), mieszania (rysunek 3f) oraz wycofywania (rysunek 3g). W naszych badaniach uzyskano punkt spawania. Jednym z ocenianych czynników była głębokość penetracji. Na rysunku 6a pokazano, że FSS...

Tutaj prezentujemy protokół zgrzewania punktowego z tarciem z przemieszaniem (FSSW) na dwufazowej stali 780. Kołek narzędziowy z dużą prędkością obrotową wytwarza ciepło z tarcia, aby zmiękczyć materiał, a następnie kołek zanurza się w 2 połączeniach arkuszy, tworząc połączenie zakładkowe.

Generowanie połączeń zakładkowych poprzez zgrzewanie punktowe z tarciem i przemieszaniem na stali DP780

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...

Wymagania dotyczące redukcji masy w przemyśle motoryzacyjnym spowodowały rosnące zainteresowanie połączeniami zakładkowymi i zaawansowanymi stalami o wysokiej wytrzymałości (AHSS). Jednak połączenia do spawania punktowego AHSS stanowią wyzwanie dla niezawodności procesu. Zaletą zgrzewania punktowego z przemieszaniem tarciowym (FSSW) w porównaniu ze zgrzewaniem punktowym oporowym jest niższa temperatura spawania, brak rozprysków i większa stabilność procesu produkcyjnego.Procedurę zademonstrują Cheng Chia-Ping i Hsu Hao, absolwenci z mojego laboratorium. Podczas tej procedury należy nosić okulary i rękawice, aby zapobiec kontaktowi z rozpryskami lub uszkodzeniom cieplnym. Stań również za maską lub przegrodą dla ochrony.Wyprodukuj wszystkie połączenia za pomocą zgrzewarki tarciowej z przemieszaniem. Rejestruj siłę osiową z i głębokość penetracji podczas każdej operacji łączenia za pomocą wbudowanego systemu gromadzenia danych. Ustaw prędkość obrotową kołka narzędzia na 25 000 obr./min, czas spawania kołka narzędzia na cztery sekundy i szybkość zanurzania kołka narzędzia w arkuszu 0,5 milimetra na sekundę.Zoptymalizuj parametry dla operatora. Zakres prędkości obrotowej wynosi od 1 000

generating-lap-joints-via-friction-stir-spot-welding-on-dp780-steel

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opisana jest prosta procedura ultradźwiękowego zgrzewania próbek z kompozytu termoplastycznego do podstawowych testów mechanicznych. Kluczowymi cechami tego procesu spawania ultradźwiękowego są zastosowanie płaskich rozdzielaczy energii w celu uproszczenia przygotowania procesu oraz wykorzystanie danych procesowych do szybkiego zdefiniowania optymalnych warunków obróbki.

Zgrzewanie ultradźwiękowe termoplastycznych kompozytów kompozytowych do mechanicznej charakterystyki połączeń spawanych poprzez badanie ścinaniem na pojedyncze zakładki

Poniższy artykuł przedstawia nowatorską technikę symulacji FE (KBC-FE), która zmniejsza koszty obliczeniowe poprzez przeprowadzanie symulacji w środowisku chmury obliczeniowej, poprzez zastosowanie poszczególnych modułów. Co więcej, tworzy bezproblemową sieć współpracy między czołowymi naukowcami na świecie, umożliwiając integrację najnowocześniejszych modułów wiedzy z symulacjami MES.

Oparta na wiedzy symulacja procesów obróbki plastycznej blach w chmurze

Przedstawiono eksperymentalny protokół do oprzyrządowanego formowania na ciepło odlewanych stopów aluminium przy użyciu specjalnie zaprojektowanego urządzenia na skalę przemysłową. Omówiono rozważania eksperymentalne, w tym efekty termiczne i mechaniczne, a także podobieństwa z pełnoskalowym przetwarzaniem kół samochodowych.

Procedura doświadczalna przędzenia na ciepło elementów odlewanych z aluminium

Ten protokół proponuje nowatorski dwuosiowy system testowy używany na jednoosiowej maszynie do prób rozciągania z ogrzewaniem oporowym w celu określenia schematu granicznego formowania (FLD) blach w warunkach tłoczenia na gorąco.

Nowatorska dwuosiowa aparatura badawcza do wyznaczania granicy formowania w warunkach tłoczenia na gorąco

Śliskie powierzchnie to nowy sposób na rozwiązanie problemu z przyczepnością. Protokół ten opisuje, jak wytwarzać śliskie powierzchnie w wysokich temperaturach. Wyniki pokazują, że śliskie powierzchnie wykazywały ochronę przed zamoczeniem cieczy i niezwykłe działanie przeciwadhezyjne na tkanki miękkie w wysokich temperaturach.

Przygotowanie i antyadhezja w wysokiej temperaturze śliskiej powierzchni na stali nierdzewnej

Cyfrowa korelacja obrazu jest używana w testach zmęczeniowych na maszynie do badania rezonansu do wykrywania makroskopowych pęknięć i monitorowania propagacji pęknięć w próbkach spawanych. Pęknięcia na powierzchni próbki stają się widoczne jako zwiększone odkształcenia.

Monitorowanie pęknięć w rezonansowych badaniach zmęczeniowych spawanych próbek z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu

Ten protokół opisuje metodę szybkiej produkcji miękkich siłowników pneumatycznych i robotów o cienkiej obudowie. Metoda produkcji rozpoczyna się od laminowania arkuszy termoplastycznego poliuretanu (TPU), a następnie cięcia laserowego/spawania dwuwymiarowego wzoru w celu uformowania siłowników i robotów.

Szybka produkcja cienkich, miękkich siłowników pneumatycznych i robotów

Przedstawiona tutaj jest procedura pomiaru podstawowych właściwości materiału za pomocą mikromechanicznego testu rozciągania. Opisano metody wytwarzania próbek mikrorozciągających (umożliwiające szybkie wytwarzanie mikropróbek z objętości materiałów sypkich poprzez połączenie fotolitografii, trawienia chemicznego i mielenia wiązką jonów skupionych), modyfikacji końcówki wgłębnika oraz mikromechanicznych prób rozciągania (w tym przykład).

Mikromechaniczne próby rozciągania próbek ze stali nierdzewnej 17-4 PH wytwarzanych addytywnie

Ten protokół przedstawia ogólny proces budowy sztucznej sieci neuronowej do symulacji spawania przy użyciu zestawów danych generowanych automatycznie przez skrypty Pythona z funkcjami makr. Przebieg pracy jest weryfikowany w odniesieniu do przypadku porównawczego obejmującego spawanie jednoprzebiegowe w linii prostej. Dokładność predykcyjna modelu zastępczego wykazuje silną zgodność z symulacjami elementów skończonych.

Opracowanie modelu zastępczego dla eksperymentów cyfrowych w spawalnictwie

Opisano proces pozyskiwania danych metrologicznych ściegów spoiny w czasie zbliżonym do rzeczywistego i automatycznego przygotowania wynikowej geometrii do analizy elementów skończonych.

Automatyczne laserowe przechwytywanie geometrii do analizy elementów skończonych ściegów spoiny

Poznaj metodę zgrzewania punktowego z tarciem i przemieszaniem stali DP780 do tworzenia połączeń zakładkowych. Technika FSSW zapewnia niższą temperaturę, brak rozprysków i większą stabilność procesu w przemyśle motoryzacyjnym.

Generowanie połączeń zakładkowych poprzez zgrzewanie punktowe z tarciem i przemieszaniem na stali DP780

Przeglądaj więcej filmów