دوره 7، شماره 1 - ( نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران 1400 )
جلد 7 شماره 1 صفحات 17-1 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Karimpoor R, Farzadi A, Ebrahimi A. Effect of welding parameters on penetration depth in FB-TIG welding of 5083 aluminum alloy. JWSTI 2021; 7 (1) :1-17
URL: http://jwsti.iut.ac.ir/article-1-358-fa.html
URL: http://jwsti.iut.ac.ir/article-1-358-fa.html
کریم‌پور رضا، فرزادی علی، ابراهیمی علیرضا. اثر جریان، سرعت جوشکاری و پیش‌گرم بر عمق نفوذ جوشکاری FB-TIG آلیاژ آلومینیم 5083. نشریه علوم و فناوری جوشکاری ایران. 1400; 7 (1) :1-17
رضا کریم‌پور1 
، علی فرزادی* 1، علیرضا ابراهیمی1
، علی فرزادی* 1، علیرضا ابراهیمی1
1- دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران
چکیده: (4105 مشاهده)
در تحقیق حاضر اثر سه متغیر جریان، سرعت جوشکاری و دمای پیش گرم در سه سطح مختلف حین جوشکاری FB-TIG آلیاژ آلومینیم 5083 مطالعه شد. با استفاده از روش تاگوچی، 9 آزمون برای بررسی اثر متغیرها بر عمق نفوذ طراحی شد. مطابق با پیش بینی ها، با افزایش جریان و میزان پیش گرم و کاهش سرعت جوشکاری، عمق نفوذ افزایش یافت. بیشترین مقدار عمق نفوذ mm 8/02 بود که در جریان A 220، سرعت mm/min 120 و دمای پیش گرم 100 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. تحلیل تاگوچی اثر بیشتر جریان و دمای پیش گرم نسبت به سرعت جوشکاری را نشان داد. تحلیل میکروسکوپی نشان دهنده ریزدانه شدن فلز جوش و درشت شدن دانه‌های HAZ در تمامی نمونه ها بود. حفرات بسیاری نیز در نمونه های با سرعت و جریان بالا در منطقه ذوب رویت شد. نمونه جوشکاری شده با بیشترین میزان حرارت ورودی دارای بیشترین عمق نفوذ بود. این نمونه بیشترین درصد ازدیاد طول را داشت که 69 درصد فلز پایه بود. همچنین با آزمون ریزسختی‌سنجی دریافت شد که سختی این نمونه در HAZ افت شدیدی دارد و از 70 به 58 ویکرز رسید.
فهرست منابع
1. [1] D. Fan, F. Shao, and HuangYong, Weld. Tech, vol. 36, p. 20, 2007.
2. [2] A. Handbook and B. Welding, Soldering, vol. 6 ASM International, Material Park, OH, p. 438, 2005.
3. [3] W. Robert and J. Messler, "Principles of welding," ed: New York: John Wiley & Sons, Inc, 1999.
4. [4] Y. Huang, D. Fan, and F. Qinghua, Chn J. Of Mech. Eng., vol. l42, p. 45, 2006.
5. [5] Y. Huang, D. Fan, and F. Qinghua, Weld, J, vol. 3, p. 10, 2004.
6. [6] A. S. Babu, P. Giridharan, P. R. Narayanan, S. Narayana Murty, and V. Sharma, "Experimental Investigations on Tensile Strength of Flux Bounded TIG Welds of AA2219-T87 Aluminum Alloy," Journal of Advanced Manufacturing Systems, vol. 13, pp. 103-112, 2014. [DOI:10.1142/S0219686714500073]
7. [7] G. Rückert, B. Huneau, and S. Marya, "Optimizing the design of silica coating for productivity gains during the TIG welding of 304L stainless steel," Materials & design, vol. 28, pp. 2387-2393, 2007. [DOI:10.1016/j.matdes.2006.09.021]
8. [8] C. R. Heiple and J. R. Roper, "Mechanism for minor element effect on GTA fusion zone geometry," Welding Journal, vol. 61, pp. 97-102, 1982.
9. [9] D. K. Aidun and S. A. Martin, "Effect of sulphur and oxygen on weld penetration of high-purity austenitic stainless steels," Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 6, pp. 496-502, 1997. [DOI:10.1007/s11665-997-0121-1]
10. [10] S. Lu, H. Fujii, and K. Nogi, "Marangoni convection in weld pool in CO2-Ar-shielded gas thermal arc welding," Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 35, pp. 2861-2867, 2004. [DOI:10.1007/s11661-004-0234-1]
11. [11] S. Sire and S. Marya, "On the development of a New Flux Bounded TIG process (FBTIG) to enhance weld penetrations in aluminium 5086," International Journal of forming processes, vol. 5, pp. 39-52, 2002. [DOI:10.3166/ijfp.5.39-51]
12. [12] H.-L. Lin and T.-M. Wu, "Effects of activating flux on weld bead geometry of Inconel 718 alloy TIG welds," Materials and Manufacturing Processes, vol. 27, pp. 1457-1461, 2012. [DOI:10.1080/10426914.2012.677914]
13. [13] Y. Huang and D. Fan, The Weld. j, vol. 4, p. 9, 2003.
14. [14] A. Santhana Babu, P. Giridharan, P. Ramesh Narayanan, and S. Narayana Murty, "Microstructural investigations on ATIG and FBTIG welding of AA 2219 T87 Aluminum alloy," in Applied Mechanics and Materials, 2014, pp. 489-493. [DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.592-594.489]
15. [15] S. B. AV and G. PK, "Modeling and Optimization of FBTIG Process to weld AA 2219-T87 Aluminum Alloy," Second International Conference on Advanced Manufacturing and Automation, pp. 136-140, 28-30 March 2013.
16. [16] Y. Zhao, G. Yang, K. Yan, and W. Liu, "Effect on formation of 5083 aluminum alloy of activating flux in FBTIG welding," in Advanced Materials Research, 2011, pp. 2385-2388. [DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.311-313.2385]
17. [17] S. Jayakrishnan, P. Chakravarthy, and A. M. Rijas, "Effect of Flux Gap and Particle Size on the Depth of Penetration in FBTIG Welding of Aluminium," Transactions of the Indian Institute of Metals, pp. 1-7.
18. [18] ASTM E3-11(2017), Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017
19. [19] A. Handbook, "Metallography and microstructures," Edited by GF Vander Voort, ASM Intenational, vol. 9, 2004.
20. [20] ASTM E112-96(2004), Standard Test Methods for Determining Average Grain Size, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2004.
21. [21] ASTM E384-17, Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.
22. [22] Japanese Standards Association. "Japanese Industrial Standard (JIS) Z2201: Test pieces for Tensile Test for Metallic Materials." (1980): 19-25.
23. [23] Liu Y, Wang W, Xie J, Sun S, Wang L, Qian Y, Meng Y, Wei Y. Microstructure and mechanical properties of aluminum 5083 weldments by gas tungsten arc and gas metal arc welding. Materials Science and Engineering: A. 2012 Jul 15;549:7-13. [DOI:10.1016/j.msea.2012.03.108]
24. [24] P. J. Modenesi, E. R. Apolinario, and I. M. Pereira, J. Mater. Process. Technol., p. 260, 2000. [DOI:10.1016/S0924-0136(99)00435-5]
25. [25] D. Fan, R. Zhang, Y. Gu, and M. Ushio, Trans JWRI, vol. 30, p. 35, 2001. [DOI:10.1145/604264.604270]
26. [26] H. Fujii, T. Sato, S. Lu, and K. Nogi, Mater. Sci. Eng. A., p. 495, 2008. [DOI:10.1016/j.msea.2007.10.116]
27. [27] Miller R, Liggieri L, editors. Bubble and drop interfaces. CRC Press, 2011. [DOI:10.1201/b12177]
28. [28] Sugden S, The variation of surface tension with temperature and some related functions. J Chem Soc Trans 1924; 125:32-41. [DOI:10.1039/CT9242500032]
29. [29] Y. Zhao, G. Yang, K. Yan, and W. Liu, Adv. Mater. Res., pp. 311-313, 2011. [DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.311-313.2385]
30. [30] Y. L. Xu, Z. B. Dong, Y. H. Wei, and C. L. Yang, Theor. Appl. Fract. Mech., p. 178, 2007.
31. [31] Tsai MC, Kou S. Marangoni convection in weld pools with a free surface. Int J Number Methods Fluids 1989;9(12):1503-16. [DOI:10.1002/fld.1650091206]
32. [32] Lu S, Fujii H, Sugiyama H, Tanaka M, Nogi K. Weld penetration and marangoni convection with oxide fluxes in GTA welding. Materi Trans 2002;43(11):2926-31. [DOI:10.2320/matertrans.43.2926]
33. [33] S. Lu, H. F. H, and K. N. K, p. 380, 2004.
34. [34] K. D. Sattler, Handbook of nanophysics: nanoparticles and quantum dots: CRC press, 2016.
35. [35] A. R. Kooshki Ardestani, M. Goodarzi, M. A. Bootorabi, The effect of adding oxygen and nitrogen to the argon shield gas in the GMAW welding process on the apparent and structural properties of the aluminum alloy 5083H321, Proceeding of the 12th Iran Manofacturing engeneering conference, Tehran, Iran, September 27-29, 2011. (in persian فارسی)
36. [36] R.A. Saravanan, J.M. Molina, J. Narciso, Effects of Nitrogen on the Surface Tension of Pure Aluminium at High Temperatures, Scriptamater.44 (2001)965-970. [DOI:10.1016/S1359-6462(00)00688-6]
37. [37] Sh. Tahmasebi, F. Malek Ghaeeni, M. J. Torkamani, Investigating the amount and distribution of gas porosity in conduction welding of aluminum alloy 5083 Using Fiber Laser, 5th International Conference on Materials Engineering and Metallurgy, Shiraz, Iran, November 8-9, 2016. (in persian فارسی)
38. [38] Haboudou A, Peyre P, Vannes AB, Peix G. Reduction of porosity content generated during Nd: YAG laser welding of A356 and AA5083 aluminium alloys. Materials Science and Engineering: A. 2003 Dec 20;363(1-2):40-52. [DOI:10.1016/S0921-5093(03)00637-3]
39. [39] Davies, G. J., and J. G. Garland. "Solidification structures and properties of fusion welds." International metallurgical reviews20.1 (1975): 83-108. [DOI:10.1179/imtlr.1975.20.1.83]
40. [40] Dieter GE, Bacon DJ. Mechanical metallurgy. New York: McGraw-hill; 1986 Apr.
41. [41] Calcraft RC, Wahab MA, Viano DM, Schumann GO, Phillips RH, Ahmed NU. The development of the welding procedures and fatigue of butt-welded structures of aluminium-AA5383. Journal of Materials Processing Technology. 1999 Aug 30;92:60-5. [DOI:10.1016/S0924-0136(99)00156-9]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
