Minimalizacja deformacji złączy FSW za pomocą ciekłego azotu

W pracy zbadano wpływ zastosowania układu chłodzącego na minimalizację deformacji złączy zakładkowych wykonanych za pomocą technologii zgrzewania tarciowego z mieszaniem FSW. Złącze zakładkowe składało się z blachy o grubości 1 mm wykonanej z aluminium 7075 T6 oraz kątownika o grubości 1 mm wykonanego z aluminium D16. Ciepło wprowadzane przez narzędzie FSW w połączeniu z rozszerzalnością termiczną i odkształceniami plastycznymi materiału powodują deformacje złącza. Duże deformacje paneli aluminiowych utrudniają lub uniemożliwiają łączenie ich w większe struktury. Minimalizacja deformacji złączy obniża koszty wytwarzania struktur aluminiowych. Głównym elementem układu chłodzącego jest dysza poruszająca się za narzędziem, która kieruje pary azotu na powierzchnię złącza. Przedstawiono model numeryczny procesu oraz wyniki badań doświadczalnych.

---

This work presents the impact of a cooling device on minimization of joint distortions. The overlap joints were made using friction stir welding, FSW, technology. A single joint comprised a sheet made of aluminum 7075 T6 having thickness of 1 mm and a stiffener made of aluminum D16 having thickness of 1 mm. The heat input produced by a tool combined with thermal expansion and plastics strains of material contribute to the distortions. The large deformations of aluminum panel hamper or block the process of structure assembly. The distortion minimization reduces the costs of aluminum structure manufacturing. The main component of the cooling device is a nozzle directing nitrogen vapor at a weld face. The nozzle moves behind the tool. The numerical model of the welding process and the results of experimental research were presented.