Microstructure and mechanical properties on friction stir processed TIG welded dissimilar joints of AA5052-H32 and AA5083-H111 alloys by grey approach

• Autores: Chandrasekaran Chanakyan, Dhanaraj Antony Prabu, Sivasamy Alagarsamy, Mark Martin Charles
• Localización: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 58, Nº 4, 2022 (Ejemplar dedicado a: Online first; e231)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Microestructura y propiedades mecánicas en uniones disimilares soldadas por TIG y procesadas por soldadura por fricción-agitación de las aleaciones AA5052-H32 y AA5083-H111 utilizando un análisis relacional gris
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    En esta investigación, se estudió el comportamiento mecánico y se realizó un estudio microestructural de aleaciones disímiles de aluminio soldadas con gas inerte de tungsteno (TIG) y posteriormente soldadas por fricción-agitación (FSP). La investigación propone mejorar las características mecánicas de las uniones soldadas TIG-FSP de las aleaciones de aluminio 5052-H32 y 5083-H111. Inicialmente, la soldadura TIG se realizó para unir la aleación de aluminio 5052-H32 y la aleación de aluminio 5083-H111 mediante el empleo de una varilla de aporte ER5356. La soldadura TIG se realiza utilizando los siguientes parámetros de diámetro del electrodo de tungsteno (2,4 mm), corriente (170 A), y caudal de gas de protección (argón) (11 l·min-1). En segundo lugar, el FSP se lleva a cabo en la aleación de aluminio 5052-H32 y la aleación de aluminio 5083-H111 soldadas con TIG utilizando diferentes velocidades de rotación de la herramienta (850 a 1050 rpm), velocidades transversales de la herramienta (24 a 32 mm·min-1) y un número de pasadas (1 a 3) y con una herramienta sin pasador cilíndrico. Los parámetros FSP están diseñados por la matriz Taguchi L9 para calcular los parámetros optimizados. La resistencia a la tracción, la microdureza y el % se realizan para nueve muestras distintas. Finalmente, el análisis relacional gris (GRA) se emplea para encontrar el mejor parámetro FSP de entre el conjunto de parámetros FSP. Los parámetros óptimos de FSP son los siguientes: una velocidad de rotación de la herramienta de 950 rpm, una velocidad de desplazamiento de la herramienta de 28 mm/min y un número de pasadas de 3. El número de pasadas es el factor que más influye en comparación con los otros dos parámetros de FSP.

  • English

    In this investigation, the mechanical behaviour and microstructural examination of friction stir processed (FSP) Tungsten Inert Gas (TIG) welded aluminium dissimilar alloys has been studied. The research is proposed to enhance the mechanical characteristics of the aluminium alloy 5052-H32 and aluminium alloy 5083-H111 TIG FSP welded joints. Initially, the TIG welding was done to join aluminium alloy 5052-H32 and aluminium alloy 5083-H111 by employing a ER5356 filler rod. TIG welding is performed by using the following parameters: tungsten electrode diameter (2.4 mm), Current (170 A) and a shielding gas flow rate (argon) (11 l·min-1). Secondarily, the FSP is carried out on TIG welded aluminium alloy 5052-H32 and aluminium alloy 5083-H111 by using different tool rotation speeds (850 to 1050 rpm), tool traverse speeds (24 to 32 mm·min-1) and different number of passes (1 to 3) with a cylindrical pin less tool. The FSP parameters are designed by the Taguchi L9 array to compute the optimized parameters. The tensile strength, microhardness and % of elongation are determined for a total of nine specimens. Finally, the grey relational analysis (GRA) is employed to find out the best FSP parameter out of the set of FSP parameters. The optimal parameters of FSP are a tool rotation speed of 950 rpm, tool traverse speed of 28 mm/min and number of passes of 3. The number of passes are the most influencing factor when compared to other two FSP parameters.