Support with mechanical vibrations of welding processes review of own research
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Abstrakt
W artykule omówiono najważniejsze oryginalne osiągnięcia w zakresie stosowania drgań mechanicznych wysokiej mocy o niskiej i ultradźwiękowej częstotliwości w różnych procesach spajania takich jak MIG, MAG, TIG, RW, LW zgrzewanie dyfuzyjne i lutowanie w odniesieniu do różnych materiałów podstawowych takich jak stal konstrukcyjna oraz stopy aluminium. Drgania mechaniczne wprowadzano za pomocą ultradźwiękowych układów drgających oraz stosując proces śrutowania, a także akustyczne oddziaływanie. W ramach badań porównawczych przedstawiono analizę struktury i twardości HV0.1. Uzyskane wyniki wskazują, że zarówno drgania o niskiej częstotliwości jak i o częstotliwości znacznie zmieniają własności powstających struktur, na które oddziałują drgania mechaniczne. Skala tych zmian bywa różna w zależności od częstotliwości oraz parametrów specyficznych dla każdego ze stosowanych procesów spawalniczych. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że umiejętne zastosowanie drgań mechanicznych towarzyszących procesom spawalniczym mogą przyczynić się do zmniejszenia rozmiarów ziaren, do zmiany głębokości czy szerokości wtopienia oraz do obniżenia twardości w newralgicznym obszarze SWC.
Pobrania
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Creative Commons CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Artykuły czasopisma Welding Technology Review (Przegląd Spawalnictwa) publikowane są w otwartym dostępie na licencji CC BY (licencja Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe). Licencja CC BY jest najbardziej otwartą dostępną licencją i uważaną za „złoty standard” w formule otwartego dostępu; jest również preferowany przez wielu fundatorów badań. Licencja ta umożliwia czytelnikom kopiowanie i redystrybucję materiału na dowolnym nośniku i w dowolnym formacie, a także zmienianie, przekształcanie lub budowanie na nim materiału, w tym do użytku komercyjnego, pod warunkiem wskazania oryginalnego autora.
Bibliografia
Momot A., Intensyfikacja procesu zgrzewania dyfuzyjnego za pomocą drgań ultradźwiękowych, praca dy-plomowa magisterska, promotor: dr inż. Pikor N., konsultacje: Krajewski A., Zakład Inżynierii Spajania, Poli-technika Warszawska, Warszawa, 1992
Olesińska W., Krajewski A., Brazing of alumina to steel using ultrasonic intensification, Proceedings of the EUROMAT97 5th European Conference on Advanced Materials and Processes and Applications, vol. 2, 661-664, Maastricht, 1997
Krajewski A. Cegielski P., Hudycz M., Kolasa A., Skrzyniecki K., Nakładanie powłok i spajanie z wykorzysta-niem pulsacyjnego mikrozgrzewania oporowego, Przegląd Spawalnictwa, 2009, Vol. 80(11), 73-77.
Krajewski A., Wpływ drgań mechanicznych wykorzystywanych w procesach spajania na właściwości połą-czeń, Prace naukowe Politechniki Warszawskiej, Rozprawa habilitacyjna, zeszyt 258, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 202 s., ISBN 978-83-7814-118-1
Olesińska W., Krajewski A., grant KBN 7S20100605, 1997
Weite W., Influence of vibration frequency on solidification of weldments, Scripta mater. 42, pp. 661-665, 2000 DOI: https://doi.org/10.1016/S1359-6462(99)00416-9
Devine J., Ultrasonic Welding Plays Key Role in Photovoltaic Cell Assembly, Welding Journal, 2007, Vol. 86, 52, 2007.
Evans A. G., Bartlett A., Davis J. B., Flinn B. D., Turner M., Reimanis I. E., The fracture resistance of met-al/ceramic/intermetallic interfaces, Scripta Metallurgica et Materialia, 1991, Vol. 25(5), 1003-1010, https://doi.org/10.1016/0956-716X(91)90492-J DOI: https://doi.org/10.1016/0956-716X(91)90492-J
Watanabe T., Shiroki M., Yanagisawa A., Sasaki T., Improvement of mechanical properties of ferritic stainless steel weld metal by ultrasonic vibration, Journal of Materials Processing Technology, Niigata, Japan 27 May 2010, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.05.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.05.015
Krajewski A., Wspomaganie procesów spawalniczych drganiami mechanicznymi, Zeszyt Naukowy nr 229, s. 3351 (seria Mechanika), ISSN 0137-2335, pt. Innowacje w technikach spajania, Oficyna Wydawnicza Poli-techniki Warszawskiej, 2009
Cegielski P., Hudycz M., Kolasa A., Krajewski A., Skrzyniecki K., Zastosowanie wirtualnych przyrządów po-miarowych do badania urządzeń i procesów spawalniczych, Zeszyt Naukowy nr 229 s. 115124 (seria Me-chanika), ISSN 0137-2335, pt. Innowacje w technikach spajania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszaw-skiej, 2009
Krajewski A., Badanie wpływu pola ultradźwiękowego na budowę i własności struktur spawalniczych, Ze-szyt Naukowy nr 230 s. 7182 (seria Mechanika), ISSN 0137-2335, pt. Spajanie materiałów we współczesnej technice, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2010
Krajewski A., Drgania mechaniczne w procesach spawalniczych, Przegląd Spawalnictwa, 2011, Vol. 82(6), 3742. https://doi.org/10.26628/wtr.v83i6.582
Krajewski A., Wpływ fazy drgań ultradźwiękowych na strukturę i twardość napoin stopu aluminium 2017A, Przegląd Spawalnictwa, 2013, Vol. 85(1), 6166. https://doi.org/10.26628/ps.v85i1.288 DOI: https://doi.org/10.26628/ps.v85i1.288
Krajewski A., Włosiński W., Chmielewski T., Kołodziejczak P., Ultrasonic-vibration assisted arc-welding of aluminum alloys, Bulletin of the Polish Academy of Science, 2012, vol.60(4), 841852. https://doi.org/10.2478/v10175-012-0098-2 DOI: https://doi.org/10.2478/v10175-012-0098-2
Krajewski, A.; Kołodziejczak, P.; Wang, X., Impact of mechanical vibrations introduced by up blasting on the structure and hardness of welds on P235GH steel during MAG welding process. Weld. Technol. Rev., 2020, Vol. 91(12), 2532. https://doi.org/10.26628/wtr.v91i12.1079 DOI: https://doi.org/10.26628/wtr.v91i12.1079
Wuenschell, J. K., Helvajian, H., Enhanced laser crystallization of thin film amorphous molybdenum disulfide (MoS2) by means of pulsed laser ultrasound, Optics Express, 2019, Vol. 27(4). https://doi.org/10.1364/OE.27.005859 DOI: https://doi.org/10.1364/OE.27.005859
Chen C, Fan C, Cai X, Lin S, Yang C, Analysis of droplet transfer, weld formation and microstructure in Al-Cu alloy bead welding joint with pulsed ultrasonic-GMAW method, Journal of Materials Processing Tech. 2019, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.03.030 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.03.030
Krajewski A., Klekot G., Cybulak M., Kołodziejczak P., A novel method of supporting the laser welding process with mechanical acoustic vibrations, Materials, 2020, Vol. 13(18,) 1-18. https://doi.org/10.3390/ma13184179 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13184179
Tarasov, S. Y.; Vorontsov, A. V.; Fortuna, S. V.; Rubtsov, V. E.; Krasnoveikin, V. A.; Kolubaev, E. A., Ultrasonic-assisted laser welding on AISI 321 stainless steel. Weld. World, 2019, 63, 875886, https://doi.org/10.1007/s40194-019-00716-1 DOI: https://doi.org/10.1007/s40194-019-00716-1
Singh, P. K.; Kumar, S. D.; Patel D.; Prasad, S. B., Optimization of vibratory welding process parameters using response surface methodology. J. Mech. Sci. Technol. 2017, 31, 24872495, https://doi.org/10.1007/s12206-017-0446-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s12206-017-0446-0
Klein, T.; Vicanek, M.; Simon, G., Forced oscillations of the keyhole in penetration laser beam welding. J. Phys. D Appl. Phys. 1996, Vol. 29, 322332, https://doi.org/10.1088/0022-3727/29/2/008 DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/29/2/008
Semak, V.V.; A Hopkins, J.; McCay, M.H.; McCay, T.D., Melt pool dynamics during laser welding. J. Phys. D Appl. Phys. 1995, Vol. 28, 24432450, https://doi.org/10.1088/0022-3727/28/12/008 DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/28/12/008
Courtois, M.; Carin, M.; Le Masson, P.; Gaied, S.; Balabane, M., A complete model of keyhole and melt pool dy-namics to analyze instabilities and collapse during laser welding. J. Laser Appl. 2014, Vol. 26, 042001, https://doi.org/10.2351/1.4886835 DOI: https://doi.org/10.2351/1.4886835