Đang tải...

Tổng hợp cơ khí Công nghệ hàn ma sát xoay (Friction Stir Welding)

Thảo luận trong 'Cơ khí chế tạo' bắt đầu bởi autovn, 3/3/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. autovn
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    29/7/09
    Số km:
    979
    Được đổ xăng:
    91
    Mã lực:
    201
    Xăng dự trữ:
    499 lít xăng
    Friction Stir Welding

    Là một quá trình hàn nối ở trạng thái rắn (nghĩa là kim loại không bị nóng chảy trong quá trình hàn) và pp này được ứng dụng cho các kim loại có đặc tính phải duy trì nhiệt trong suốt quá trình hàn. Công nghệ hàn chủ yếu sử dụng để hàn nhôm và hầu hết là các tấm nhôm lớn mà không thể dễ dàng xử lý nhiệt sau khi hàn để phục hồi tính chất.
    Nguyên lý hoạt động:
    Trong FSW, một trụ vai, có gắn profile đầu dò dạng ren/không ren (dạng chốt hoặc kẹp) được quay với tốc độ không đổi và di chuyển ngang với tốc độ không đổi dọc theo đường trục hàn giữa 2 tấm vật liệu, các tấm này được kẹp cứng hai bên sườn để tránh vùng tiếp giáp bị đẩy ra bởi lực đầu dò khi quay. Chiều dài của chốt ngắn hơn một chút so với chiều sâu hàn yêu cầu và trụ vai tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt làm việc.
    [​IMG]
    [​IMG]
    Nhiệt ma sát được sinh giữa vai của trụ hàn có tính chịu mài mòn cao và đầu chốt với các tấm hàn. Nhiệt này, giống như nhiệt từ quá trình hòa rộn cơ học và là đoạn nhiệt trong vật liệu, gây bởi vật liệu bị xoắn cho biến mềm mà chưa đạt đến điểm chảy (do đó, được gọi là quá trình trạng thái rắn), cho phép sự chạy ngang của trụ vai dọc theo trục hàn trong trụ tròn biến dạng dẻo của kim loại. Khi chốt di chuyển theo hướng trục hàn sẽ dẫn đến bề mặt chốt, được dẫn bởi proile chốt đặc biệt, buộc vật liệu dẻo trở lại chốt trong khi duy trì lực kẹp giữ hai tám sát bên nhau. Quá trình hàn của vật liệu được dễ dàng nhờ biến dngj dẻo khốc liệt ở trạng thái rắn có xảy ra quá trình tái kết tinh động của vật liệu cơ sở.

    Đặc điểm cấu trúc:

    Bản chất trạng thái rắn của quá trình FSW, kết hợp công cụ khác thường và có bản chất bất đối xứng, dẫn đến vi cấu trúc đặc trưng rất cao. Trong khi một số vùng là chung đối với tất cả các dạng hàn, một số khác rất đặc trưng theo công nghệ này. Một khi thuật ngữ được thay đổi những biểu diễn sau đã có sự nhất trí:

    Vùng khuấy (cũng gọi là vùng tái kết tinh động) là vùng vật liệu bị biến dạng rất mạnh tương ứng với ùng vị trí của chốt trong quá trình hàn. Biên hạt bên trong vùng khuấy là đẳng trục và thường có cấp độ độ lớn nhỏ hơn biên hạt trong vật liệu chủ. Tính chất độc đáo của vùng khuấy thường xuất hiện của nhiều vòng ròn đồng tâm mà có liên quan đến cấu trúc vòng củ hành. Nguồn gốc chính xác của các vòng này vẫn chưa có khẳng định chắc chắn, mặc dù có sự biến động về mật độ số hạt, kích thước biên hạt và textua đã được đặt giả thuyết.
    Cánh chảy là vùng bề mặt phía trên vùng hàn và có chứa vật liệu bị kéo bởi vai trụ từ cạnh phía sau của phần hàn, quanh rìa trục quay, và lắng đọng lên cạnh phía trước.
    Vùng chịu ảnh hưởng cơ-nhiệt (TMAZ) xuất hiện bên các cạnh của vùng khuấy. Trong vùng này, biến dạng và nhiệt độ lf thấp hơn và ảnh hưởng của quá trình hàn đến cấu trúc tuơng ứng nhỏ hơn. Không như vùng khuấy cấu trúc rất giống vật liệu chủ, mặc dù cũng bị biến dạng và xoay đáng kể. Mặc dù khái niệm kỹ thuật TMAZ liên quan đến cả vùng biến dạng thường được sử dụng để mô tả vùng bất kì nhưng không giải thích được cho vùng khuấy và cánh chảy.
    Vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ) là chung cho tất cả các quá trình hàn. Như đã chỉ thị bởi tên, vùng này chịu ảnh hưởng của chu kỳ nhiệt nhưng không bị biến dạng trong quá trình hàn. Nhiệt độ thấp hơn so với vùng TMZA nhưng có ảnh hưởng đáng kể khi cấu trúc không ổn định nhiệt. Thực tế, các hợp kim nhôm hóa bền bằng hóa già vùng này biểu hiện tính chất cơ học xấu nhất.
    Friction-stir welding (FSW) is a solid-state joining process (meaning the metal is not melted during the process) and is used for applications where the original metal characteristics must remain unchanged as far as possible. This process is primarily used on aluminum, and most often on large pieces which cannot be easily heat treated post weld to recover temper characteristics. It was invented and experimentally proven by Wayne Thomas and a team of his colleagues at The Welding Institute UK in December 1991. TWI holds a number of patents on the process, the first being the most descriptive.
    Principle of operation

    [​IMG] [​IMG]
    Schematic diagram of the FSW process: (A) Two discrete metal workpieces butted together, along with the tool (with a probe).


    [​IMG]
     
  2. thanh-son CDCN
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/10
    Số km:
    55
    Được đổ xăng:
    1
    Mã lực:
    21
    Xăng dự trữ:
    178 lít xăng
    cai nay cn cao day nhung co le chi ap dung cho nha may sx san pham dac trung nhu nhom chang han thoi nhỉ?
     

Chia sẻ trang này