Morphology of Al/Al2O3-44200 Al alloy joints obtained by friction welding technique
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The paper presents results of bonding EN AC-44200 alloy with a different composite materials by friction welding technique. Materials used in the study, were processed using two techniques: squeeze casting (SC) and spark plasma sintering (SPS). It contained a 20% and 30% volume reinforced fraction of different forms of Al2O3. This paper presents the developed friction welding conditions of two different composite materials, and the analysis of microstructure and microhardness for obtained joints. All of studies were performed to determine the morphology and the quality of the connection between the 44200 alloy and Al/Al2O3 composites.
in polish
Morfologia złączy kompozytów Al/Al2O3 zgrzewanych tarciowo ze stopem Al 44200
W pracy przedstawiono wyniki spajania stopu EN- AC-44200 z materiałami kompozytowymi Al/Al2O3 z wykorzystaniem techniki zgrzewania tarciowego. Zastosowane materiały kompozytowe wytwarzano techniką ciśnieniowej infiltracji SC (ang. squeeze casting) oraz metodą iskrowego spiekania plazmowego SPS (ang. Spark Plasma Sintering). Zawierały one 20 oraz 30% objętościowego udziału fazy wzmacniającej tlenku glinu, w różnej postaci. W przypadku kompozytów SC wzmocnienie stanowiły cząstki Al2O3 (α-form) o wielkości 3-6 μm, zaś dla kompozytów SPS był to elektrokorund gruboziarnisty o uziarnieniu 180 μm. W pracy przedstawiono optymalne parametry procesu zgrzewania tarciowego dla poszczególnych materiałów kompozytowych, opracowane przez autorów na podstawie analizy zmian mikrostruktury i twardości materiałów w obszarze spajania. Przeprowadzone badania miały na celu ocenę morfologii oraz jakości połączenia pomiędzy stopem 44200 a kompozytami Al/Al2O3 w zależności od rodzaju wzmocnienia oraz techniki wytwarzania kompozytów Al/Al2O3
Downloads
Article Details
Creative Commons CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Welding Technology Review (WTR) articles are published open access under a CC BY licence (Creative Commons Attribution 4.0 International licence). The CC BY licence is the most open licence available and considered the industry 'gold standard' for open access; it is also preferred by many funders. This licence allows readers to copy and redistribute the material in any medium or format, and to alter, transform, or build upon the material, including for commercial use, providing the original author is credited.
References
D. Özyürek, S. Tekeli, A. Güral, A. Meyveci, M. Gürü, Effect of Al2O3 amount on microstructure and wear properties of AlAl2O3 metal matrix composites prepared using mechanical alloying method, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, vol. 49, No 5-6, 2010.
W. Węglewski, M. Basista, A. Manescu, M. Chmielewski, K. Pietrzak, Th. Schubert: Effect of grain size on thermal residual stresses and damage in sintered chromium-alumina composites: Measurement and modeling, Composites Part B, 67, 119-124, 2014.
M. B. Uday, M. N. Ahmad Fauzi, H. Zuhailawati, A.B Ismail, Effect of welding speed on mechanical strength of friction welded joint of YSZalumina composite and 6061 aluminum alloy, Materials Science and Engineering A 528, 2011.
K. Pietrzak, D. Kaliński, M. Chmielewski, T. Chmielewski, W. Włosiński, and K. Choręgiewicz, Processing of intermetallics with Al2O3 or steel joints obtained by friction welding technique, Proc. 12th Conference of the European Ceramic Society ECerS XII, Stockholm 2011.
I.D. PARKa, Ch. T. LEEb, H.S. KIMc, W. J. CHOId, M. C. KANG, Structural considerations in friction welding of hybrid Al2O3-reinforced aluminum composites, Transactions of Nonferrous Metals Society of China Volume 21, March 2011.
M. Hudycz, T. Chmielewski, Winiarski M., Golański D. Właściwości tytanowej powłoki metalizacyjnej osadzanej tarciowo na ceramice AlN, Przegląd Spawalnictwa, vol. 88, nr 5, s. 29-35, 2016
Hudycz M., Winiarski M., Chmielewski T. Tarciowe metalizowanie ceramiki AlN tytanem, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87, nr 10, s. 31-35, 2015.
Chmielewski T. Wykorzystanie energii kinetycznej tarcia i fali detonacyjnej do metalizacji ceramiki. Prace Naukowe PW, Seria Mechanika, Zeszyt 232, s. 1-155. 2012.
J.W. Kaczmar, A. Kurzawa, The effect of α-alumina particles on the properties of EN AC-44200 Al alloy based composite materials, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 55, Issue 1, November 2012.
R. Władysiak, M. Pawlak, Plaster mould casting process of AlSi11 alloy, Archives of Foundry Engineering, ISSN (1897-3310), Volume 9 Issue 4, 2009.