Investigation on the Joinability of Al 6061 Al-Alloy Plates with Friction Stir Welding

Abstract

In this study, the microhardness and mechanical properties of welding zones of cast aluminum sheets welded by friction stir welding method have been examined with variable parameters. During welding, rotational speed of the welding stir tool and welding speed were chosen as the variable parameters. A welding tool made of case hardened steel (material number being SAE 8620) was employed in the welding of aluminum plates. Four different welding speeds are considered at constant rotational speed of the mixer tip. Influence of process parameters were investigated by metallographic studies and mechanical tests.

Keywords

• Aluminum alloys, Friction stir welding, Overlap welding.

6061 Alüminyum Alaşımının Sürtünme Karıştırma Kaynak Yöntemi ile Kaynak Edilebilirliğinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada sürtünme karıştırma kaynağı yöntemiyle birleştirilen alüminyum döküm levhaların kaynak bölgelerinin değişen parametrelerle mikrosertlik ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Kaynak süresince karıştırıcı ucun devir sayısı ve kaynak ilerleme hızı değişken parametreler olarak alınmıştır. Alüminyum alaşımlı levhaların kaynağında SAE 8620 malzeme numaralı sementasyon çeliğinden imal edilmiş karıştırıcı uç kullanılmıştır. Karıştırıcı ucun devir hızı sabitken kaynak ilerleme hızı dört farklı değerde seçilmiştir. Kaynaklı birleştirmelere metalografik ve mekanik testler yapılarak işlem parametrelerinin etkileri araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Alüminyum alaşımlar, Sürtünme karıştırma kaynağı, Bindirme kaynağı.

Kaynakça

1. Çam, G. 2001. “Al-Alaşımları için geliştirilen yeni kaynak yöntemleri” Makine Mühendisleri Odası, Kaynak Teknolojisi III. Ulusal Kongresi Bildiriler Kitabı, s. 267-277, İstanbul, Ekim 2001.
2. Fujii, H., Cui, L., Tsuji, N., Maeda, M., Nakata, K. and Nogi, K. 2006. “Friction stir welding of carbon steels”, Materials Science and Engineering: A, 429 (50-57).
3. Külekçi, M. K. 2003. “Mechanical properties of friction stir welded joints of AlCu4 SiMg”, Kovove Materialy-Metallic Materials. (41), 97-105.
4. Külekçi, M. K., Mendi, F., Sevim, I., Baştürk, O. 2005. “Fracture toughness of friction stir welded of AlCU4 SiMg aluminum alloy” Metalurgija. (44), 209-213.
5. Külekçi, M.K, Şık, A., Kaluç, E. 2008. “Effects of tool rotation and pin diameter on fatigue properties of friction stir welded lap joints”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology. (36), 877-882.
6. Külekçi, M.K. ve Şık, A. 2003. “Sürtünme karıştırma kaynağı ile alüminyum alaşımı levhalarının birleştirilmesi ve elde edilen kaynaklı bağlantıların özellikleri”, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 7 (3), 93-101.
7. Kurt, A., Özdemir, M., Boz, M. 2003. “Alüminyum malzemelerin sürtünme karıştırma kaynağında kaynak hızının birleşebilirliğe etkisi” Kaynak Teknolojisi IV. Ulusal Kongresi Bildiriler Kitabı. s. 89-99, 34-25 Ekim, Kocaeli.
8. Kurt, A., Boz, M., Özdemir, M. 2004. Sürtünme karıştırma kaynağında kaynak hızının birleşebilirliğe etkisi, Gazi Üniv., Müh. Mim. Fak. Der. 19 (2), 191-197.

9. Lee, W. B. and Seung-Boo Jung, S.B. 2004. “The joint properties of copper by friction stir welding  ”, Materials Letters. 58 (1041-1046).
10. Manufacturing Engineering and Technology, Fifth Edition, 2006.
11. Metals Handbook, 1971. Vol: 6 Welding and Brazzing.
12. Mishra, R. S. and Ma, Z. Y. 2005. “Friction stir welding and processing” Materials Science and Engineering : R. Reports. 50 (1-78).
13. Taban, E., Kaluç E. 2006. “Microstructural and mechanical properties of double-sided MIG, TIG and friction stir welded 5083- H321 aluminium alloy” Kovove Materialy-Metallic Materials. (44), 25-34.