There are so many difficulties of melt bonding mainly applied for hull construction of a aluminum alloy small boat. For resolving this problem, Friction stir welding(FSW) in non-melting solid state welding Process generally is applied in the transport industry. This paper is studied the joining strength characteristics and macrostructure according to dissimilar aluminium 5000/6000 alloy joining for a small boat applied for this FSW technology. It is reported that difference of joining strength in accordance with the direction of rotation in case of friction stir welding between dissimilar metals(Al/Cu, Al/Fe) is also highly large. In this study, Test is carried out by making the specimen according to the direction of rotation of dissimilar aluminium alloy joining.
This study deals with spot weld ability of dissimilar aluminum alloy sheets in order to take advantage of its lightweight and strength. The paper also shows the relationship between weld elements(i.e. current, welding time and tip force) and weld quality on the resistance spot weld part of the same and dissimilar Al alloy. The conclusions are: (1) Because of excessive tip force, deep indentation remained at the Al 5182 side which is lower stiffness at the dissimilar Al alloy. (2) Weld quality (i.e. tensile shear strength) of dissimilar Al alloy is superior to that of the same Al 6061 alloy. (3) As long cycles, fatigue life of spot weld specimen on dissimilar Al alloy sheets was better than that of the same Al alloy.
Fabrication of a complex aluminum alloy by the ARB process using dissimilar aluminum alloys has been carried out. Two-layer stack ARB was performed for up to six cycles at ambient temperature without a lubricant according to the conventional procedure. Dissimilar aluminum sheets of AA1050 and AA5052 with thickness of 1 mm were degreased and wire-brushed for the ARB process. The sheets were then stacked together and rolled to 50% reduction such that the thickness became 1 mm again. The sheet was then cut into two pieces of identical length and the same procedure was repeated for up to six cycles. A sound complex aluminum alloy sheet was successfully fabricated by the ARB process. The tensile strength increased as the number of ARB cycles was increased, reaching 298 MPa after 5 cycles, which is about 2.2 times that of the initial material. The average grain size was $24{\mu}m$ after 1 cycle, and became $1.8{\mu}m$ after 6 cycles.
There is problem to reduce the car body weight for improving fuel consumption and $CO_2$ generation. As one of the solution, the multi material car body concept using aluminum alloys and high strength steels is proposed recently. Therefore, new welding processes by which these dissimilar material can be joined in high reliability and productivity are demanded. Laser spot welding was developed for joining of dissimilar metals. In the present work, Laser spot welding of zinc coated steel and aluminum alloy was investigated, and the process parameters were studied. Otherwise, the influences of process parameters on the weldability, the formation of intermetallic compound layer and the mechanical properties have been investigated. When intermetallic compound layer thickness was more than 1mm, specimen was failure in the interface.
Resistance spot welding has been widely used in the sheet metal joining processes because of its high productivity and convenience. Recently, automobile industries are trying to replace partly steel sheets with aluminum alloy sheets. Among currently produced aluminum alloys, Al alloy sheets of Al-Mg-Si(6000 series) are being tested. Especially, 6000 series are the most probable substitute in view of strength and weldability. In this paper, an attempt was made to apply resistance spot welding to joining of dissimilar sheet metals (KS6383+SCPZn or KS6383+SHCP). An effort was made to balance heating rate in the Al alloy with that in the steel sheets by increasing electrode tip diameter. Although resistance spot welding of Al alloy sheet and sheet metals does not produce desirable nugget, it proved to have reasonable strength if optimal weld condition is found by tensile-shear strength and fatigue life test. Since spot weld joints in automobile are always experiencing repeated load, spot welding methodology proposed in this paper is found to be not suitable to automobile body manufacturing.
Resistance spot welding has been widely used in the sheet metal joining processes because of its high productivity and convenience. In the resistance spot welding processes the size of molten nugget is a criterion to assess weld quality. Many research have founded on measuring weld nugget size at the same time monitoring welding process parameters such as dynamic resistance and electrode movement. With increasing demand of energy saving, many efforts were made to employ aluminum alloys that are lighter than steel and have relatively equivalent strength to steel in the automobile industry. In this paper, spot weldability of aluminum alloys for various welding conditions were examined by series of experiments. One of the 6000 series (Mg-Si) aluminum alloy, 6383-T4 was chosen, which is currently considered as a substitute for the galvanized steel. Dynamic resistance, electrode movement and corresponding nugget size were observed and compared to the case of steel. Finally, resistance spot welding of dissimilar material (galvanized steel-aluminum alloy) was attempted.
Resistance spot welding has been widely used in the sheet metal joining processes because of low cost, high productivity and convenience. Recently, automobile and aerospace industries are trying to replace partly steel sheets with aluminum alloy sheets. But in the case of dissimilar materials, to apply resistance spot welding has been known to be very difficult owing to the effect of melting temperature. On this study, an effort was made to apply spot welding of dissimilar sheet metals, 2024 aluminum alloy and zinc coated steel sheet, evaluate the spot weld quality with tensile-shear strength test and nondestructive evaluation technique, C-scan image methodology. In this study results, as the current below 11 kA, melting of materials is not achieved well. Also as the current exceeds to 13.5 kA, the more spatters happen at welded zone and tensile-shear strength lowered. So, the feasibility of C-scan image technique proposed in the study is found to be suitable evaluation method for resistance spot weldability.
Recently, friction stir welding of dissimilar materials are one of the biggest issues in terms of light-weight and eco-friendly technology of the automotive, aircraft and ship industry. In this study, friction stir welding of dissimilar materials is introduced with different tool rotational speed. Materials used in experimentation consist of A357 gravity cast aluminum alloy and FB590 high-strength steel plates. Dissimilar materials of plate type are fabricated with width of 150mm, length of 300mm and thickness of 3mm and welding is carried out by the lap joint method. The correlation between probe length and mechanical properties were investigated according to rotational speed and welding speed at tool tilt angle 0 degree. Consequently, feasibility of FSWed dissimilar materials were successfully presented in case of cast aluminum and high-strength steel at lap joint method.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권1호
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pp.75-81
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2011
이종합금인 알루미늄 합금 6061-T6와 알루미늄 합금 5083-O의 용접을 위해 마찰교반 용접기술을 사용하였다. 마찰교반 용접된 이종 접합부에 대하여 기계적 특성, 경도 및 조직변화를 관찰하였다. 용접재의 기계적특성은 후진 측에 위치한 알루미늄 합금의 교반영역에 형성되는 미세조직이 주요한 변수로 작용하였다. 이종 알루미늄 합금이 교차한 양파 모양 형상의 얇은 층을 이루었다. 미세조직관찰에서 공구회전방향과 무관하게 이종합금 접합부에 기공이 관찰되지 않았으나 6061-T6 쪽 열영향부 영역에서 결정립 조대화기 뚜렷하였다. 본 논문의 연구결과, 결함이 없는 최상의 용접조건은 Al 6061-T6를 공구 진행방향에 전진 측에, Al 5083-O를 후진 측에 위치하고, 이송속도 124 mm/min, 1250 rpm의 공구의 회전수, 5 mm의 프루브 직경, 4.5 mm의 프루브 길이, 20 mm의 공구어깨, $2^{\circ}$의 공구 경사각 이다. 이때 용접재의 최대인장강도는 231 MPa이였고, 항복강도는 121 MPa을 나타내었다.
Corrosion properties of dissimilar friction stir welded 6061 aluminum and HT590 steel were investigated to understand effects of galvanic corrosion. As cathode when coupled, HT590 was cathodically protected. However, the passivation of AA6061 made the aluminum alloy cathode temporarily, which leaded to corrosion of HT590. From the EIS analysis showing Warburg diffusion plot in Nyquist plots, it can be inferred that the stable passivation layer was formed on AA6061. However, the weld as well as HT590 did not show Warburg diffusion plot in Nyquist plots, suggesting that there was no barrier for corrosion or even if it exists, the barrier had no function for preventing and/or retarding charge transport through the passivation layer. The open circuit potential measurements showed that the potential of the weld was similar to that of HT590, which lied in the pitting region for AA6061, making the aluminum alloy part of the weld keep corrosion state. That resulted in the cracked oxide film on AA6061 of the weld, which could not play a role of corrosion barrier.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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