ผลกระทบของกรรมวิธีการเชื่อมเสียดทานวัสดุต่างชนิดต่อโครงสร้างทางโลหะวิทยาและสมบัติทางกลระหว่างอะลูมิเนียมหล่อกึ่งของแข็ง SSM 356 กับ SSM 7075 โดยมีชั้นทองแดงเป็นวัสดุเสริมในแนวเชื่อม

Abstract

งานวิจัยครั้งนี้ศึกษาการเชื่อมเสียดทานอะลูมิเนียมหล่อกึ่งของแข็งต่างชนิดระหว่าง SSM 356 กับ SSM 7075 ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร และมีความยาว 100 มิลลิเมตร ภายใต้ความเร็วหมุนเชื่อม 1,300 รอบต่อนาที แรงดันเสียดทาน 50 บาร์ แรงดันอัด 3 ระดับ คือ 10, 20 และ 30 บาร์ เวลาเสียดทาน 30 วินาที และเวลาดันอัด 3 ระดับ คือ 5, 7 และ 10 วินาที เพื่อศึกษาปัจจัยของการเชื่อมที่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างมหภาค โครงสร้างจุลภาค และสมบัติทางกล ผลการทดลองพบว่าความเร็วหมุนเชื่อม แรงดันอัด และเวลาดันอัด ส่งผลโดยตรงต่อการเกิดครีบของแนวเชื่อมเมื่อเพิ่มแรงดันอัดและเวลาดันอัดมากขึ้นส่งผลให้ครีบเพิ่มมากขึ้น การเกิดขึ้นของครีบสัมพันธ์กับค่าความแข็งแรงดึงพบว่า ค่าความแข็งแรงดึงสูงสุด 203.81 เมกะปาสคาลที่ความเร็วหมุนเชื่อม 1,300 รอบต่อนาที แรงดันอัด 20 บาร์และเวลาดันอัด 7 วินาทีซึ่งมีครีบเกิดขึ้นมากที่สุดค่าความแข็งสูงสุดที่ความเร็วหมุนเชื่อม 1,300 รอบต่อนาที แรงดันอัด 10 บาร์ เวลาดันอัด 7 วินาที เท่ากับ 97.8 HV ปัจจัยที่เลือกในการเชื่อมเสียดทานโดยเสริมวัสดุทองแดงในแนวเชื่อม คือ ความเร็วหมุนเชื่อมที่ 1,300 รอบต่อนาที แรงดันอัดที่ 20 บาร์ เวลาดันอัดที่ 7 วินาที ค่าความแข็งแรงดึงของรอยเชื่อมโดยเสริมวัสดุทองแดงในแนวเชื่อม 170.70 เมกะปาสคาลและค่าความแข็งของรอยเชื่อมโดยเสริมวัสดุทองแดงในแนวเชื่อม 127.63 HV

This research studied friction stir welding of dissimilar joints of aluminum semi-solid metal between SSM 356 and SSM 7075 with 10 mm diameters and 100 mm length under the rotation speed of 1,300 rpm, 50 bar friction pressure, 3-level compression pressure including 10, 20 and 30 bar, a friction time of 30 seconds, and the compression time of 5, 7 and 10 seconds. This study examined welding factors affecting macrostructure, microstructure, and mechanical properties. The findings revealed that the rotational speed, compression pressure and compression time directly affected the occurrence of weld flashes in relation to tensile strength. It was found that the maximum tensile strength was 203.81 MPa at the 1,300 rpm rotation speed, 20 bar compression pressure and a 7-second compression time; the maximum hardness at 1,300 rpm rotation speed, 10 bar pressure at and a 7-second compression time equals 97.8 HV. Factors selected for friction welding added with the copper material interlayer on welded joints comprise 1,300 rpm rotation speed, 20 bar compression pressure, a 7-second compression time, with the welded joint tensile strength of 170.70 MPa and 127.63 HV hardness.