(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ứng xử cơ học và tính năng truyền dẫn điện của tấm Bimetal Al Cu

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn cơng trình tơi thực Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 11 năm 2020 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Công Trung LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu trường đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, hướng dẫn q thầy tơi tiếp thu dần hồn thiện kiến thức kỹ Sau hồn thành khóa học tơi lựa chọn cho đề tài: Nghiên cứu ứng xử học tính truyền dẫn điện Bimetal Al/Cu để hồn thành điều kiện khóa đào tạo vận dụng kiến thức học vào nghiên cứu thực tiễn Cho đến thời điểm đề tài nghiên cứu cho kết u cầu, tơi xin gửi lời cảm ơn đến: Ban lãnh đạo nhà trường, quý thầy cô nhà trường, quý thầy cô trực tiếp giảng dạy khoa khí đặc biệt hướng dẫn tận tình, khoa học thầy: TS Phan Thanh Nhàn – Khoa Cơ Khí Máy - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh TS Trần Hưng Trà – Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Nha Trang tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhiều kiến thức chuyên sâu, vấn đề khoa học thực tiễn Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ, động viên quý báu tất người Xin trân trọng cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, 25 tháng 11 năm 2020 Nguyễn Cơng Trung TĨM TẮT Liên kết nối hai vật liệu kim loại khác thách thức lớn ngành công nghiệp Áp dụng công nghệ hàn ma sát khuấy nghiên cứu khả thi, để đánh giá tính chất mối liên kết so với vật liệu cần phải khảo sát, thí nghiệm, đánh giá để tìm ưu nhược điểm Trong đề tài sâu nghiên cứu tính khả truyền dẫn điện mối liên kết bimetal nhôm A1050 đồng C1100 Với ưu điểm nhôm đồng chúng sử dụng nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt ngành công nghiệp điện Mối hàn ma sát khuấy đánh giá cao khả chống ăn mịn, tính chất dẫn nhiệt dẫn điện Cụ thể nghiên cứu tập trung vào nội dung sau: Khảo sát cấu trúc tế vi vùng tiếp giáp Al/Cu, Khảo sát tính tổng thể cục mối liên kết Khảo sát khả ăn mòn điện hóa tính truyền dẫn điện bimetal Al/Cu Thông qua việc khảo sát thấy thay đổi cấu trúc vật liệu vùng tiếp giáp, độ cứng, độ dai va đập mối liên kết, ngồi có kết khả truyền dẫn điện liên kết Al/Cu, để ứng dụng cách hiệu vào thực tiễn ABSTRACT The connection of two different metal materials is a really big challenge for industries today Therefore, applying stirring friction welding technology is considered a feasible study However, to evaluate the mechanical and natural properties of the bond to the base material we need to investigate, experiment and evaluate to find out its advantages and disadvantages In this topic, we will profoundly research on the mechanical properties and electrical transmission ability of the bimetal bond between aluminum A1050 and copper C1100 Thank to their advantages, aluminum and copper are used a lot in many industries, especially in the electrical industry This stirring friction weld is highly assessed for its corrosion resistance, thermal and electrical conductivity This study will specifically focus on the following contents: Research the microstructure structure of the Al / Cu junction Research the general and local mechanical properties of the bond Research the electrochemical corrosion ability as well as the electrical conductivity of the Al / Cu bimetal sheet Through the study, we can see the changes in the material structure of the junction area, the hardness, the impact strength of the bond Moreover, we will have the results of the electrical conductivity of the Al / Cu bond so we are able to apply it most effectively in practice MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ABSTRACT DANH MỤC CÁC HÌNH LỜI NĨI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung đề tài nghiên cứu 1.2 Ứng dụng vật liệu bimetal Al/Cu [3] 1.3 Giới thiệu phương pháp hàn ma sát khuấy 1.4 Các nghiên cứu nước nước 1.4.1 Các nghiên cứu nước 1.4.2 Các nghiên cứu nước 1.5 Tính cấp thiết ý nghĩa nghiên cứu đề tài: 1.5.1 Tính cấp thiết 1.5.2 Ý Nghĩa nghiên cứu: 1.5.3 Đối tượng, nội dung, giới hạn đề tài, phương pháp nghiên cứu: Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Hợp kim nhôm A1050 10 2.1.1 Đặc điểm [13] 10 2.1.2 Khả gia công [14] 11 2.2 Đồng C1100 13 2.2.1 Đặc điểm 13 2.2.2 Thành phần cấu tạo 13 2.2.3 Khả gia công 14 2.3 Ăn mịn điện hóa 15 2.3.1 Định nghĩa: 15 2.3.2 Cơ chế ăn mịn điện hóa 15 2.3.3 Q trình ăn mịn điện hóa 15 2.3.4 Cơng thức tính tốc độ ăn mịn điện hóa 17 2.4 Độ dẫn điện 18 2.4.1 Khái niệm 18 2.4.2 Đơn vị đo độ dẫn điện 18 2.4.3 Cơng thức tính hệ số dẫn điện 19 2.5 Sự hình thành cấu trúc tế vi mối hàn ma sát khuấy 19 2.5.1 Vùng khuấy (Stirred zone Nugget zone, ký hiệu SZ NZ) 19 2.5.2 Vùng ảnh hưởng nhiệt (Thermo-mechanically affected zone, ký hiệu TMAZ) 20 2.5.3 Vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-affected zone, ký hiệu HAZ) 20 Chương 3: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 21 3.1 Quá trình tạo mẫu thí nghiệm 21 3.1.1 Vật liệu thí nghiệm 21 3.1.2 Máy móc thiết bị chế tạo mẫu 21 3.1.3 Thiết kế cắt mẫu thí nghiệm 22 3.2.1 Khảo sát cấu trúc tế vi vùng tiếp giáp 25 3.2.2 Khảo sát độ cứng mối liên kết 28 3.2.3 Khảo sát độ bền uốn mối liên kết 32 3.2.4 Khảo sát độ bền va đập máy Tinius Olsen IT-406E 33 3.2.5 Khảo sát khả ăn mòn mối liên kết Al/Cu 34 3.2.6 Khảo sát tính truyền dẫn điện Bimetal Al/Cu 36 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Kết khảo sát Cấu trúc tế vi vùng tiếp giáp Al/Cu 37 4.2 Kết tính tổng thể tính cục mối liên kết 39 4.2.1 Kết độ cứng mối liên kết 39 4.2.2 Kết độ bền kéo mối liên kết 41 4.2.3 Kết khảo sát độ bền uốn ASTM E290-14 [27] 47 4.2.4 Kết khảo sát độ dai va đập E23-07a [29] 49 4.2.5 Kết khảo sát ăn mòn điện hóa 50 4.1.4 Kết khảo sát độ dẫn điện 54 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị 57 5.3 Hướng nghiên cứu 57 5.4 Nghiên cứu ứng dụng 57 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AS : Advancing Side BM : base metal c : Nửa độ dày mẫu(mm) F : Lực dọc trục (N) Fb : Tải trọng lớn đứt mẫu (N) FSW : Friction stir welding HAZ : heat affected zone L : Khoảng cách nhịp lo, l1 : Chiều dài mẫu ban đầu sau đứt (mm) P : Tải trọng P : Ứng suất bề mặt (Pa) PCBN : Polycrystalline cubic boron nitride RS : Retreating Side S0 : Tiết diện ngang mẫu (mm2) S1 : Tiết diện ngang mẫu đứt (mm2) SZ : stir zone t : Chiều rộng mẫu(mm) TMAZ : Thermomechanically affectedzone TWI : TheWelding Institute V : Là độ võng uốn v : Tốc độ tịnh tiến (mm/phút) δ : Độ giãn dài tương đối đứt σch : Giới hạn chảy (MPa) ψ : Độ co thắt tương đối đứt DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Cốt nối, dây dẫn bimetal Al/Cu Hình 1.2: Các loại ống lót, vịng bi bơi trơn Hình 1.3: Sơ đồ mơ tả q trình hàn ma sát khuấy Hình 2.1: Nhôm A1050 10 Hình 2.2: Độ bền, khả chống ăn mịn nhơm 12 Hình 2.3: Khả hàn, hóa bền nhôm A 1050 13 Hình 2.4: Đồng C1100 13 Hình 2.5: Các vùng cấu trúc tế vi 19 Hình 3.1: Kích thước mẫu thí nghiệm 21 Hình 3.2: Đồ gá trình hàn FSW Al/Cu 21 Hình 3.3: Liên kết bimetal Al/Cu sau hàn FSW 22 Hình 3.4: Kích thước mẫu thí nghiệm 22 Hình 3.5: Kích thước mẫu tính cục bộ, ăn mịn điện hóa 23 Hình 3.6: Chế tạo mẫu máy cắt dây CNC 24 Hình 3.7 Mẫu thí nghiệm sau cắt xong 25 Hình 3.8: Máy đánh bóng bề mặt MA-PP-200M 25 Hình 3.9: Đánh bóng mẫu khảo sát cấu trúc tế vi 26 Hình 3.10: Các loại hóa chất tẩm thực 26 Hình 3.11: Bề mặt trước tẩm thực 27 Hình 3.12: Bề mặt sau tẩm thực 27 Hình 3.13: Quan sát khuyết tật Camera 27 Hình 3.14: Kính hiển vị Olympus- CK40M2-1 28 Hình 3.15: Máy đo độ cứng Wilson hardness 29 Hình 3.16: Thí nghiệm đo độ cứng Hv 30 Hình 3.17: Mẫu đo độ bền kéo 30 Hình 3.18: Máy kéo, nén INSTRON-3366 31 Hình 3.19: Mẫu kéo tính cục 32 Hình 3.20: Mẫu khảo sát độ bền uốn 32 Hình 3.21: Thí nghiệm độ bền uốn 33 Hình 3.22: Mẫu độ bền va đập 33 Hình 3.23: Thí nghiệm độ bền va đập 33 Hình 3.24: Mẫu khảo sát ăn mịn điện hóa 34 Hình 3.25: Cân mẫu trước thí nghiệm 34 Hình 3.26: Mơi trường ăn mòn NaCl 35 Hình 3.27: Mơi trường ăn mịn H20 35 Hình 3.28: Mơi trường ăn mịn nước cất 35 Hình 3.30: Mẫu khảo sát độ dẫn điện 36 Hình 3.29: Khảo sát tính truyền dẫn điện 36 Hình 4.1: Quan sát vùng hàn camera 37 Hình 4.2: Một số lỗi quan sát camera 38 Hình 4.3: Biểu đồ độ cứng mẫu Al/Cu 39 Hình 4.4 Vị trí phá hủy thử kéo mẫu Al/Cu 42 Hình 4.5 Vị trí phá hủy thử kéo vùng interface 43 Hình 4.6 vị trí phá hủy kéo vùng II 46 Hình 4.7 Biểu đồ giá trị bền uốn 48 Hình 4.8: Mẫu sau thử uốn 48 Hình 4.9: Thí nghiệm độ bền va đập 49 Hình 4.10: Hình ảnh trước ăn mịn 50 Hình 4.11: Hình ảnh sau ăn mòn lần 50 Hình 4.12: Hình ảnh sau ăn mòn lần 51 Hình 4.13: Hình ảnh sau ăn mòn lần 51 Hình 4.14: Hình ảnh trước ăn mòn H20 52 Hình 4.15: Hình ảnh sau ăn mịn H20 52 Hình 4.16: Hình ảnh trước ăn mịn 53 Hình 4.17: Hình ảnh sau ăn mòn 53 Hình 4.18: Đo độ dẫn điện 55 Hình 4.9: Biểu đồ giá trị bền uốn So với mẫu độ bền uốn mẫu bimetal có số cao độ bền uốn nhơm, ½ số đồng, điều hợp lý hàn giao thoa đồng nhôm tạo nên pha mới, cấu trúc vật liệu khơng phụ thuộc hồn tồn vào nhơm đồng Hình 4.10: Mẫu sau thử uốn Khi thử uốn mẫu số Bimetal Al/Cu có tượng nứt, gãy vị trí interface, ảnh hưởng chế độ thông số kỹ thuật dụng cụ hàn làm ảnh hưởng đến tính Đã có nghiên cứu chứng minh điều [5] Trang 48 4.2.4 Kết khảo sát độ dai va đập E23-07a [29] Độ bền va đập mối hàn thí nghiệm máy va đập Tinius Olsen IT406E, thí nghiệm vùng khác mối hàn, tính theo cơng thức: aH = ( !") # $%/&'2 Kết cụ thể thể bảng 4.7 Hình 4.11: Thí nghiệm độ bền va đập Bảng 4.7 Kết độ dai va đập Vị trí va đập Tâm mối hàn (TZ) Mẫu Lệch Al Mẫu từ Tấm bimetal Độ dai va đập aH cu/al (kGm/cm2) 1.2 2.6 2.1 2.7 2.2 2.7 1.1 6.1 1.3 3.7 Qua thí nghiệm độ bền va đập, vị trí tâm mối hàn có tượng mẫu gãy hồn tồn, có mẫu gãy bán phần, điều chứng tỏ có khơng đồng tính mẫu thí nghiệm Các số bảng 4.7 cho thấy độ bền va đập vị trí lệch Al cao vị trí tâm mối hàn nhiều Có thể tâm mối hàn tồn lỗi vết nứt làm giảm khả chịu tải va đập Trang 49 4.2.5 Kết khảo sát ăn mòn điện hóa Phần ăn mịn mối liên kết thơng qua mơi trường NaCl, H20 nước cất, thí nghiệm thực theo dõi, giám sát mặt thời gian, dòng điện cung cấp, số lần đo khối lượng mẫu, kết cụ thể sau: 4.2.5.1 Môi trường NaCl Mẫu I.1, khối lượng mẫu ban đầu trước ăn mịn: 8,948 (g) Hình 4.12: Hình ảnh trước ăn mịn  Lần Hình 4.13: Hình ảnh sau ăn mịn lần Khối lượng ban đầu: 8,948(g) Khối lượng sau ăn mòn: 8,447(g) Thời gian ăn mòn: 29 phút 03 giây Như sau tiến hành ăn mòn lần với thời gian ăn mịn 29 phút 03 giây, mơi trường NaCl cung cấp nguồn điện 12V, khối lượng mẫu giảm khoảng 0,5(g), bề mặt mối hàn xuất rãnh, lỗ hổng dung dịch thí nghiệm chuyển dần sang màu xanh nhạt, chứng tỏ có chuyển hóa ion từ vật liệu qua mơi trường dung dịch ăn mịn quan sát hình 4.23 tiếp tục cho ăn mịn lần Trang 50  Lần Hình 4.14: Hình ảnh sau ăn mịn lần Khối lượng ban đầu: 8,447(g) Khối lượng sau ăn mòn: 8,014(g) Thời gian ăn mòn: 29 phút 06 giây Sau khoảng thời gian tương tự lần 1, khối lượng mẫu giảm gần 0,46(g), hình ảnh cho thấy ăn mòn vào bên thấy xuất rõ nét phần vật liệu nhôm đồng Tiếp tục cho ăn mịn lần mơi trường NaCl  Lần Hình 4.15: Hình ảnh sau ăn mịn lần Khối lượng ban đầu: 8,014(g) Khối lượng sau ăn mòn: 7,720(g) Thời gian ăn mòn: 29 phút 01giây Sau khoảng thời gian tương tự lần 1, 2, khối lượng mẫu giảm gần 0,29(g) cho ăn mịn lần Kết qua lần thí nghiệm ăn mịn mơi trường NaCl: Tỉ lệ ăn mịn có thay đổi, mức thời gian lần sau tỉ lệ % ăn mòn giảm Dung dịch ăn mòn chuyển sang màu xanh đậm mơi trường nước muối Nacl kích dịng điện chiều 12V, lý giải điều theo phương trình phản ứng hóa học sau: Trang 51 Al (s) + NaCl (aq) + H2O (l) → H2 (g) + AlCl3 (aq) + NaOH (7) NaCl + H2O + Cu → ClCu + NaO + 2H (8) Qua hai phương trình phản ứng thấy chế ăn mịn môi trường nước muối dễ phân biệt, nguyên tử nhôm đồng liên kết với Cl để tạo thành hợp chất mới, natri liên kết với O tạo thành bazơ, cịn H ngồi, ngun tử đồng nhơm bị phân hủy khuếch tán môi trường nên dung dịch chuyển sang màu xanh Cho thấy tỉ lệ ăn mòn thấp, điều phản ánh với tính chịu ăn mịn cao vật liệu nhôm A1050 Cu 1100 Cấu trúc bề mặt bị ăn mịn cho thấy, phần khuếch tán nhơm đồng khó bị ăn mịn vật liệu nền, tượng bề mặt lồi lõm hình 4.14 cho thấy phản ứng hóa học Nacl Bimetal Al/Cu xảy so với nhôm Al1050 đồng C1100 4.1.3.2 Môi trường H20 Mẫu I.2, khối lượng mẫu ban đầu trước ăn mòn: 8,895 (g) - Trước ăn mịn Hình 4.16: Hình ảnh trước ăn mịn H20 - Sau ăn mịn Hình 4.17: Hình ảnh sau ăn mòn H20 Trang 52 Khối lượng ban đầu: 8,895g Khối lượng sau ăn mòn: 8,422g Thời gian ăn mịn: ngày tiếng Thơng qua thí nghiệm ăn mịn mơi trường H20 kết hợp dịng điện 12V kết sau: phương trình phản ứng: 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + H2 (9) Cu + 2H2O → Cu(OH)2 + H2 (10) Sau thời gian dài khối lượng mẫu bị ăn mịn khoảng 0,4g Trên bề mặt hình ảnh ăn mịn khơng thay đổi nhiều so với trước ăn mịn Khơng thấy xuất vệt, rãnh lớn vật liệu Chỉ xuất bọt lỗ nhỏ chấm bề mặt Như qua phản ứng hóa học nhôm đồng ta thấy ion nguyên tử Al Cu kết tủa với OH tạo nên nhơm hiđrơxit có màu trắng đồng hiđrơxít màu xanh Chính bề mặt chi tiết có chấm màu xanh lơ, nước chuyển thành màu xanh nhạt Cu(OH)2 Sau hàn nhôm đồng biến thể thành dạng composite nên chế ăn mịn có thay đổi, qua thí nghiệm thấy tốc độ ăn mòn nước bimetal Al/Cu chậm 4.1.3.3 Môi trường nước cất Mẫu I.2: khối lượng trước ăn mòn: 8,710 (g) Trước ăn mịn: Hình 4.18: Hình ảnh trước ăn mịn Sau ăn mịn: Hình 4.19: Hình ảnh sau ăn mòn Trang 53 Khối lượng sau ăn mòn: 8,710g Thời gian ăn mòn: 29 ngày Khi thí nghiệm ăn mịn mơi trường nước cất khơng thấy xuất hiện tượng ăn mòn vật liệu, bề mặt có tượng bóng, tỉ lệ trọng lượng vật thí nghiệm giữ ngun, có nghĩa khơng xảy q trình phản ứng hóa học nước cất với bimetal Al/Cu 4.1.4 Kết khảo sát độ dẫn điện Bảng 4.8 kết đo mẫu: Đơn vị R(μΩ) Số thứ tự lần đo Kết đo Mẫu số Mẫu số Mẫu nước ngồi Lần 101,91 µΩ 145,68 µΩ 0279,0 µΩ Lần 070,25 µΩ 042,49 µΩ 165,13 µΩ Lần 070,06 µΩ 042,36 µΩ 035,08 µΩ Lần 070,17 µΩ 045,05 µΩ 034,65 µΩ Lần 043,62 µΩ 040,60 µΩ 030,34 µΩ Stt Vật liệu đo Giá trị đo Điện trở suất Dịng điện dẫn Đồng Cu 1100 119,98 µΩ 171,89A Nhơm 1050 042,97 µΩ 171,39A Mẫu bimetal Al/Cu 101,91 µΩ 218,42A Đảo chiều đo mẫu bimetal 105,91 µΩ 225,79A Trang 54 Ghi Mẫu đồng Mẫu nhôm Hình 4.20: Đo độ dẫn điện Mẫu Bimetal Thay giá trị vào cơng thức: R= σ (simens/mét) ta có độ dẫn điện mẫu sau: Bảng 4.9 Kết đo độ dẫn điện Đơn vị Stt Vật liệu đo Kết Đồng Cu 1100 39,6.106 S/m Nhôm 1050 14,3.106 S/m Mẫu bimetal Al/Cu (1) 26,6.106 S/m 25,3.106 S/m Đổi chiều Mẫu bimetal Al/Cu(1) tính(simens/mét) Bên cạnh ưu điểm tính, khả ăn mịn độ dẫn điện bimetal thí nghiệm có kết tốt Qua bảng kết đo cho thấy độ dẫn điện bimetal Al/Cu cao nhôm khoảng 35% thấp đồng nguyên chất khoảng 23% Tuy nhiên đề tài khảo sát phạm vi nhỏ số lượng mẫu có hạn, cần có nghiên cứu rộng rãi, chuyên sâu để khẳng định tuyệt đối kết xác Trang 55 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Trong đề tài nghiên cứu vấn đề học tính truyền dẫn điện liên kết bimetal Al/Cu khảo sát, q trình thí nghiệm thực nghiêm túc, tỉ mỉ, số liệu thu thập xác đầy đủ Xét mặt tính mối liên kết: Các kết thí nghiệm độ cứng, độ bền kéo, uốn, độ dai va đập, thu thập chứng minh số phù hợp với tình hình mẫu thực tế Độ cứng điểm interface mối liên kết đạt số 47.6Hv cho thấy vị trí có độ cứng cao mẫu nhôm A1050 đo 28Hv thấp mẫu đồng C1100 đo 100 Hv Do ảnh hưởng lực ma sát nhiệt độ hàn FSW làm cho độ cứng tâm thay đổi nhiều so với vật liệu nền, mối hàn giòn chịu mài mòn tốt Độ bền kéo tổng thể có số 102,5Mpa thấp so với vật liệu 187Mpa, mẫu nước 141Mpa, điều phản ánh theo tỉ lệ nghịch độ cứng giòn vật liệu dộ bền kéo uốn Ngồi phần kéo vùng tính cục cho thấy độ bền kéo thấp đó, nhiệt độ hàn, khuyết tật vùng interface định độ bền kéo, uốn mối liên kết Độ dai va đập thực vùng xung yếu tâm mối hàn AZ, lệch nhôm vùng ảnh hưởng nhiệt TMAZ, cho thấy phần lớn vị trí phá hủy vùng TMAZ, Khi hàn vùng chịu tác động chủ yếu lực ma sát nhiệt độ làm cho nhôm thay đổi pha liên kết chịu tải đập vị trí interface Chỉ số trung bình vùng vào khoảng 3,5 Kgm/cm2 nhỏ 20% so với vùng AZ Cấu trúc tế vi mặt cắt ngang mối liên kết làm rõ, so sánh với mẫu tiêu chuẩn nước cho thấy: Các pha Al/Cu có khuếch tán mạnh mẽ sau hàn, soi kính hiển vi phát mạng tinh thể vật liệu bimetal Al/Cu, hạt cịn thơ, to có ảnh hưởng tới tính mối hàn việc phát có hướng khắc phục sâu vào nghiên cứu chế độ hàn FSW cho hai vật liệu khác Trang 56 Xét khả truyền dẫn điện: So sánh mẫu bimetal Al/Cu với vật liệu độ dẫn điện mẫu thí nghiệm có kết 26,6.106 s/m cao khoảng 35% độ dẫn điện nhôm A1050 thấp khoảng 23% so với đồng C1100 Tỉ lệ phản ánh với phương pháp đo thực tế, phù hợp với khả vật liệu, nhiên số lượng mẫu đo hạn chế cần khảo sát thêm mẫu chi tiết Ăn mịn điện hóa: Sự ăn mịn điện hóa thí nghiệm ba loại dung dịch khác nhau, dung dịch Nacl, H20, nước cất Thí nghiệm cho thấy tốc độ ăn mòn chậm bimetal Al/Cu hai loại dung dịch Nacl H20, riêng nước cất chưa phát chế ăn mòn Tuy vậy, thí nghiệm khảo sát trọng lượng trước sau ăn mịn mẫu thí nghiệm tính tốn thời gian ăn mịn dung dịch thí nghiệm, chưa làm rõ q trình ăn mòn diễn Do vậy, cịn mặt hạn chế đề tài, có kiến nghị sau: 5.2 Kiến nghị Trong đề tài giới hạn nghiên cứu phần tính, tính truyền dẫn điện, khả ăn mịn điện hóa bimetal Al/Cu mà chưa nghiên cứu chế độ, quy trình hàn hai vật liệu khác phương pháp ma sát khuấy, kiến nghị hướng nghiên cứu sau: 5.3 Hướng nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng Bimetal Al/Cu để chế tạo sản phẩm công nghiệp phục vụ cho ngành công nghiệp Việt Nam Tiếp tục nghiên cứu dạng liên kết vật liệu có chất khác phương pháp hàn ma sát khuấy (FSW), so sánh đánh giá thông số hàn có ảnh hưởng tới chất lượng mối liên kết 5.4 Nghiên cứu ứng dụng Hiện nay, trường nước sản phẩm dạng kim loại liên kết hai vật liệu khác chủ yếu nhập từ nước ngoài, việc chế tạo thành cơng dạng liên kết thực cần thiết cho ngành công nghiệp Trang 57 nước ta đặc biệt nghành điện, sản xuất ô tô, chế tạo linh kiện, chi tiết máy …chính mục tiêu để hướng nghiên cứu dụng hiệu cần xác định rõ mục tiêu Và việc áp dụng phương pháp hàn ma sát khấy vào chế tạo mối liên kết cho hiệu tốt, hi vọng nghiên cứu tiền đề mở hướng nghiên cứu ứng dụng nhằm đưa sản phẩm thiết thực dạng liên kết thị trường Trang 58 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dagur Ingi ÓlafssonFriction Stir Welding of Aluminum -CopperSchool of Engineering.Dissertation for the Degree of Master of Science in Mechanical Engineering Espoo, 26.11.2017 [2] Factors influencing Al-Cu weld properties by intermetallic compound formation Paul Kah*, Cyril Vimalraj, Jukka Martikainen and Raimo Suoranta [3].http://vn.jscdet.com/protective-fitting/grading-ring-for-insulators/bimetaladapter-board-transition-plate.html [4] Duong Dinh Hao, Masakazu Okazaki, Tran Hung Tra, Quach Hoai Nam Defects Morphology in the Dissimilar Friction Stir Welded T-lap Joints of AA7075 and AA5083, Advances in Enginerring Research and Application, 2018, pp 210-216 [5]W Winarto M Anis and B Eka Febryansyah Mechanical and Microstructural Properties of Friction Stir Welded Dissimilar Aluminum Alloys and Pure Copper Joints [6] Anggara B.S1,2*, E Handoko1 , and B Soegijono Mechanical Properties of Al-Cu Alloy-SiC Composites [7] R MuthuVaidyanathan, MahaboobPatel, N SivaRaman, D Tedwors nghiên cứu ảnh hưởng thông số q trình hàn ma sát khuấy hợp kim nhơm 6063, 2015 [8] Friction Stir Welding of Dissimilar materials between AA6101 Aluminium and pure Copper (Hàn ma sát khuấy nhôm AA 6101 đồng nguyên chất) Vinayak D Yadav *, Prof S G Bhatwadekar * Department of Production Engg, KIT’s College of Engineering Kolhapur, India [9] Trần Hưng Trà, Dương Đình Hào, Vũ Cơng Hịa, Phí Cơng Thun, nhóm tác giả nghiên cứu ảnh hưởng thông số hàn đến phân bố nhiệt độ cấu trúc mối hàn ma sát khuấy hợp kim nhôm AA7075-T6 [10].Trần Hưng Trà, nghiên cứu ảnh hưởng thông số hàn đến tính mối hàn ma sát khuấy hợp kim nhôm AA6063-T5 Trang 59 [11] Luận văn thạc sĩ Dương Đình Hảo, nghiên cứu ảnh hưởng thông số hàn đến độ bền kéo mối hàn ma sát khuấy hợp kim nhôm AA7075, 2015 [12] Luận văn thạc sĩ Thân Trọng Khánh Đạt, nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng đầu dụng cụ đến chất lượng mối hàn nhôm phẳng, 2015 [13] Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special - Purpose Materials ASM Handbook - Volume ASM International Handbook Committee, 1990, pp.360-364 [14] Ron Cobden, Alcan, Banbury Aluminium: Physical Properties, Characteristics and Alloys TALAT Lecture 1501, pp 23-24, 34 [15].https://sites.google.com/site/truongvanchinhvatlieucokhi/tai-lieu-thamkhao/he-trung-hoc-chuyen-nghiep/kim-loai-mau-va-hop-kim-mau/dhong-vahop-kim-dong/cac-dac-tinh-cua-dong-do [16.]https://zicxabooks.com/vi/tri-thuc/an-mon-dien-hoa-hoc.html [17.]https://sites.google.com/site/truongvanchinhvatlieucokhi/home [18] ASTM G 31 – 72 (2004) [19].https://visco.com.vn/visco-ndt-self-training-center/material-property-inndt/electrical-conductivity-and-resistivity-for-eddy-current-testing/ [20].Standard Practice for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals1 [21] Standard ASTM E290-14 Standard Test Methods for Bend Testing of Material for Ductility An American National Standard, 2014 [22] Standard ASTM E8/E8M-13a Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials An American National Standard, 2013 [23] Standard E23-07a Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials An American National Standard, 2007 [24]https://sites.google.com/site/vlckcnkl/chuong-6-3/6-1-dhong-va-hop-kim-cuadhong [25] http://vietnamese.bronzegleitlager.com/ [26] Operation and Maintenance Instructions Electromet Polisher/Etcher, Buehler, pp 23 Trang 60 [27] Standard ASTM E290-14 Standard Test Methods for Bend Testing of Material for Ductility An American National Standard, 2014 [ 28] Standard ASTM E8/E8M-13a Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials An American National Standard, 2013 [29] Standard E23-07a Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials An American National Standard, 2007 [30] R.S Mishra, Z.Y Ma Friction stir welding and processing Materials Science and Engineering R 50, 18 August 2005, pp 6-28 [31] H Mehdi, R.S Mishra Mechanical properties and microstructure studies in Friction Stir Welding (FSW) joints of dissimilar alloy – a review Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol 77, Issue 1, July 2016, pp 35 [32] Jeff Defalco, An introduction to friction stir welding A publication of the fabricators and manufactures association, Inti, 2009 [33] Nguyễn Văn Lân xử lý thống kê số liệu thực nghiệm phịng thí nghiệm tác giả Trang 61 S K L 0 ... 35 3.2.6 Khảo sát tính truyền dẫn điện Bimetal Al/ Cu Hình 3.30: Mẫu khảo sát độ dẫn điện Để so sánh đánh giá tính truyền dẫn điện bimetal Al/ Cu vật liệu thông qua hệ số dẫn điện, thí nghiệm khảo... nội dung, giới hạn đề tài, phương pháp nghiên cứu: + Đối tượng, nội dung nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu ứng xử học, tính truyền dẫn điện bimetal Al/ Cu sau liên kết với phương pháp hàn ma... cơng bố đề tài nghiên cứu ứng xử học tính truyền dẫn điện bimetal Al/ Cu Chỉ có số đề tài cơng bố phương pháp hàn ma sát vật liệu hợp kim nhơm Trần Hưng Trà, Dương Đình Hào, Vũ Cơng Hịa, Phí Cơng