nghiên cứu công nghệ hàn liên kết nhôm - thép bằng quá trình hàn tig

Header Page of 89 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI V èNH TOI NGHIấN CU CễNG NGH HN LIấN KT NHễM - THẫP BNG QU TRèNH HN TIG LUN N TIN S K THUT C KH H NI - 2014 Footer Page of 89 Header Page of 89 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI V èNH TOI NGHIấN CU CễNG NGH HN LIấN KT NHễM - THẫP BNG QU TRèNH HN TIG Chuyờn ngnh: K thut C khớ Mó s: 62520103 LUN N TIN S K THUT C KH NGI HNG DN KHOA HC: PGS TS Hong Tựng PGS TS Nguyn Thỳc H H NI - 2014 Footer Page of 89 Header Page of 89 LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu trỡnh by Lun ỏn ny l trung thc v cha tng c cụng b bt c cụng trỡnh no khỏc! H Ni, ngy 01 thỏng 06 nm 2014 Ngi cam oan V ỡnh Toi TP TH HNG DN KHOA HC PGS TS Hong Tựng PGS TS Nguyn Thỳc H i Footer Page of 89 Header Page of 89 LI CM N Tỏc gi chõn thnh cỏm n PGS TS Hong Tựng v PGS TS Nguyn Thỳc H, ó tn tỡnh hng dn, to iu kin v ti liu v ng viờn tỏc gi sut quỏ trỡnh nghiờn cu v hon thnh bn lun ỏn ny Tỏc gi trõn trng cỏm n B mụn C khớ hn - Khoa C khớ v Trung tõm Thc hnh Trng i hc S phm K thut Nam nh (trong ú c bit l ThS V Vn Ba v KS V Vn t ngi trc tip thớ nghim) ó to iu kin thun li v c s vt cht phc v thớ nghim, nhit tỡnh giỳp tỏc gi sut quỏ trỡnh nghiờn cu thc nghim v kim tra c tớnh liờn kt hn nhụm thộp ti õy Tỏc gi trõn trng cỏm n ThS Trn Th Xuõn - B mụn Vt liu hc, X lý nhit v B mt - Vin Khoa hc & K thut Vt liu - i hc Bỏch khoa H Ni ó nhit tỡnh giỳp tỏc gi quỏ trỡnh o cng v chp nh cu trỳc t vi liờn kt hn nhụm thộp m tỏc gi nghiờn cu Tỏc gi trõn trng cỏm n Phũng thớ nghim Hin vi in t & Vi phõn tớch - Vin Tiờn tin Khoa hc & Cụng ngh - i hc Bỏch khoa H Ni ó nhit tỡnh giỳp tỏc gi quỏ trỡnh chp nh cu trỳc siờu t vi v phõn tớch thnh phn nguyờn t liờn kt hn nhụm thộp bng cỏc k thut hin vi in t quột (SEM) v ph tỏn sc nng lng tia X (EDS/EDX) Tỏc gi trõn trng cỏm n cỏc bn thõn hu v cỏc ng nghip B mụn Hn & Cụng ngh Kim loi - Vin C khớ - i hc Bỏch khoa H Ni ó to iu kin thun li v ng viờn tỏc gi quỏ trỡnh nghiờn cu thc hin lun ỏn ny Cui cựng, tỏc gi by t lũng bit n sõu sc n b, m tỏc gi cựng ton th cỏc thnh viờn gia ỡnh ó ng viờn, to iu kin v ti chớnh v chia s nhng khú khn sut quỏ trỡnh tỏc gi nghiờn cu v hon thnh bn lun ỏn ny Tỏc gi lun ỏn V ỡnh Toi ii Footer Page of 89 Header Page of 89 MC LC DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT DANH MC CC BNG DANH MC CC HèNH NH, TH M U TNG QUAN V HN NHễM VI THẫP 1.1 Tỡnh hỡnh nghiờn cu nc 1.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu nc ngoi 1.3 Kt lun chng C S KHOA HC HN NHễM VI THẫP 2.1 Mc ớch 2.2 ng x ca kim loi c bn hn TIG 2.2.1 ng x ca nhụm AA1100 hn TIG 2.2.1.1 Tớnh hn ca nhụm AA1100 2.2.1.2 Vn nt liờn quan n vic chn vt liu hn nhụm 2.2.1.3 Cụng ngh hn nhụm AA1100 bng quỏ trỡnh hn TIG 2.2.2 ng x ca thộp CCT38 hn TIG 2.2.2.1 Tớnh hn ca thộp CCT38 2.2.2.2 Cụng ngh hn thộp CCT38 bng quỏ trỡnh hn TIG 2.3 Cụng ngh hn cỏc vt liu khỏc chng loi 2.3.1 c im hn cỏc vt liu khỏc chng loi 2.3.2 Cỏc quỏ trỡnh khuch tỏn kim loi v tit pha mi hn 2.3.3 Bn cht v c ch hỡnh thnh liờn kt hn hybrid nhụm - thộp 2.3.4 nh hng ca cỏc yu t cụng ngh n vic hỡnh thnh liờn kt hn hybrid nhụm - thộp 2.3.4.1 nh hng ca nhit v thi gian khuch tỏn kim loi 2.3.4.2 nh hng ca sch b mt chi tit hn 2.3.4.3 nh hng ca cỏc nguyờn t hp kim mi hn 2.3.5 Chn vt liu hn liờn kt hybrid nhụm - thộp bng quỏ trỡnh hn TIG 2.4 Kt lun chng Mễ PHNG S XC NH CH CễNG NGH HN TIG LIấN KT HYBRID NHễM - THẫP DNG CH T 3.1 Mc ớch 3.2 C s lý thuyt v phng phỏp nghiờn cu 3.2.1 S húa phng trỡnh truyn nhit hn 3.2.2 Xõy dng ma trn dũng nhit 3.2.3 Xõy dng ma trn kt cu 3.2.4 Thit lp bi toỏn a trng nhit - kt cu 3.3 Xỏc nh kớch thc ca liờn kt hn hybrid nhụm - thộp dng ch T bng phng phỏp s 3.3.1 Thit k liờn kt hn hybrid nhụm - thộp bng k thut tớnh toỏn ti u 3.3.1.1 Bi toỏn ti u thit k kt cu 3.3.1.2 Mụ hỡnh liờn kt hn hybrid nhụm - thộp dng ch T 3.3.2 Xỏc nh kớch thc ca liờn kt hn hybrid nhụm - thộp ch T 3.3.2.1 Kt qu kim tra bn liờn kt hn hybrid nhụm - thộp ch T Trang vi xi xii 5 17 18 18 18 18 18 21 21 23 23 23 24 24 26 28 32 32 32 33 36 38 40 40 40 40 41 42 44 45 45 45 49 51 iii Footer Page of 89 Header Page of 89 phng ỏn thit k s b 3.3.2.2 Kt qu tớnh toỏn ti u kớch thc ca liờn kt hn hybrid nhụm - thộp dng ch T 3.4 Xỏc nh ch cụng ngh hn TIG liờn kt hybrid nhụm - thộp dng ch T bng mụ phng s 3.4.1 Mụ hỡnh húa quỏ trỡnh hn TIG liờn kt hybrid nhụm - thộp dng ch T 3.4.1.1 Mụ hỡnh húa ngun nhit hn TIG 3.4.1.2 Mụ hỡnh cỏc thuc tớnh ca vt liu 3.4.1.3 Xõy dng mụ hỡnh mụ phng 3.4.2 Kt qu tớnh toỏn trng nhit liờn kt hn hybrid nhụm thộp dng ch T 3.4.2.1 nh hng ca gúc nghiờng m hn n phõn b nhit tit din ngang ca liờn kt hn 3.4.2.2 Trng nhit phõn b liờn kt hn hybrid nhụm thộp ch T 3.4.2.3 Chu trỡnh nhit v thi gian khuch tỏn kim loi ti mt s v trớ kho sỏt quan trng 3.4.3 Kt qu tớnh toỏn nh hng ca nng lng ng n kh nng hỡnh thnh liờn kt hn 3.4.3.1 nh hng ca nng lng ng n nhit cc i tit din ngang liờn kt hn hybrid nhụm - thộp 3.4.3.2 nh hng ca nng lng ng n thi gian khuch tỏn hiu qu 3.4.3.3 nh hng ca nng lng ng n thi gian ụng c ca mi hn 3.4.4 Phõn b ng sut v bin dng liờn kt hn hybrid nhụm thộp ch T 3.5 Kt lun chng NGHIấN CU THC NGHIM HN TIG LIấN KT HYBRID NHễM - THẫP DNG CH T 4.1 Mc ớch 4.2 Trang thit b thớ nghim 4.2.1 Thit b hn 4.2.2 gỏ hn 4.2.3 Cỏc trang thit b ph tr 4.3 Mu thớ nghim 4.3.1 Vt liu mu hn v dõy hn 4.3.2 Chun b mu thớ nghim 4.4 Xõy dng thớ nghim 4.4.1 S gỏ kp mu thớ nghim 4.4.2 Cỏc ch v quy trỡnh thớ nghim 4.5 Cỏc trang thit b kim tra cht lng hn 4.5.1 Th kộo v b liờn kt hn 4.5.2 Cỏc trang thit b dựng quỏ trỡnh kim tra cht lng hn 4.6 Kt lun chng KT QU NGHIấN CU V BN LUN 5.1 nh hng ca nng lng ng n cht lng liờn kt 5.2 Hin tng nt liờn kt hn hybrid nhụm - thộp 5.3 Cỏc dng khuyt tt khỏc cú th xut hin liờn kt hn hybrid 51 52 56 56 56 57 59 62 62 63 66 69 69 70 72 72 74 75 75 75 75 76 77 78 78 78 79 79 79 81 81 83 85 86 86 88 iv Footer Page of 89 Header Page of 89 nhụm - thộp dng ch T 5.4 Kt qu kim tra bn liờn kt hn hybrid nhụm - thộp ch T 5.5 Cu trỳc thụ i ca liờn kt hn hybrid nhụm - thộp ch T 5.6 Cu trỳc t vi ca liờn kt hn hybrid nhụm - thộp ch T 5.6.1 Cu trỳc t vi ti vựng liờn kt gia KLMH v tm nhụm AA1100 5.6.2 Cu trỳc t vi ti vựng liờn kt gia KLMH v tm thộp CCT38 5.7 cng liờn kt hn hybrid nhụm - thộp 5.7.1 cng ti vựng liờn kt khụng cú lp IMC 5.7.2 cng ti vựng liờn kt cú lp IMC 5.8 Nghiờn cu cu trỳc siờu t vi, thnh phn hp kim ca lp IMC & vựng liờn kt gia KLMH vi tm thộp CCT38 bng cỏc k thut SEM v EDS 5.8.1 Cu trỳc siờu t vi di kớnh hin vi in t quột (SEM) 5.8.2 Phõn tớch thnh phn nguyờn t bng k thut EDS 5.9 Nghiờn cu quỏ trỡnh khuch tỏn kim loi liờn kt hn nhụm - thộp bng ph tỏn sc nng lng tia X 5.9.1 Khuch tỏn kim loi ti vựng khụng cha lp IMC 5.9.2 Khuch tỏn kim loi ti vựng cú lp IMC 5.10 Kt lun chng KT LUN CHUNG CA LUN N & KIN NGH TI LIU THAM KHO DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B CA LUN N 88 90 92 92 92 93 94 94 95 95 95 97 98 98 101 104 105 106 110 v Footer Page of 89 Header Page of 89 DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT Ký hiu / Vit tt n v í ngha q [J] Lng nhit sinh ca mt n v th tớch q [J] Dũng nhit truyn qua b mt ang xột Ma trn nhit dung riờng ca phn t Ma trn h s dn nhit ca phn t Ma trn h s khuch tỏn nhit ca phn t Ma trn h s truyn nhit i lu qua b mt ca phn t Vộc t lu lng nhit ca phn t Vộc t dũng nhit i lu qua b mt ca phn t Vộc t ti trng sinh nhit ca phn t Ma trn lng ca phn t Ma trn cng ca phn t Ma trn cng c s ca phn t Vộc t ti trng nhit ca phn t Vộc t ti ỏp lc (pressure) lờn phn t Vộc t ti trng lc (nodal force) t lờn nỳt ca phn t Vộc t gia tc nỳt phn t [kg/m3] Ký hiu vi phõn [m/(m.C)] H s dón n nhit H s poisson Khi lng riờng ca vt cht [%] Hiu sut ca quỏ trỡnh hn (j) Trng s liờn quan n phng ỏn thit k th j T Vi phõn nhit [] [MPa] ng sut cho phộp [l] [mm] vừng cho phộp [B] Ma trn bin dng - chuyn v trờn c s ca hm hỡnh dỏng [K] Ma trn h s dn nhit vi Footer Page of 89 Header Page of 89 [N] Ma trn hm hỡnh dỏng ca phn t hu hn [Nn] Ma trn hm hỡnh dỏng ca phỏp tuyn ng ti b mt chu ti {} Vộc t phỏp tuyn n v ca b mt {} Vộc t bin dng tng th {} Vộc t ng sut {el} Vộc t bin dng n hi {th} Vộc t bin dng nhit {u}T Vộc t vi phõn chuyn v {Fa} Vộc t ti trng {L} Vộc t ct (gradient) {p} Vộc t ti ỏp lc {q} Vộc t dũng nhit {Te} Vộc t nhit nỳt phn t {u} Vộc t chuyn v nỳt phn t {w} Vộc t chuyn v ca ca im ang xột {} Vộc t tc truyn nhit AC Dũng in xoay chiu B mt cú tr khỏng phõn b ac Cỏc thụng s ca mụ hỡnh ngun nhit hn af, ar, b, c B mt m trờn ú ti ỏp lc t vo ap c [J/(kg.K)] Nhit dung riờng Cỏc hng s c tớnh toỏn ni b thut toỏn ti u c1, c2, c3, c4 Cao1 [mm] Chiu cao ti u ngm Cao2 [mm] Chiu cao ti u t CMT Dch chuyn kim loi ngui (Cold Metal Transfer) CNC iu khin s nh mỏy tớnh d [mm] ng kớnh in cc vonfram D [mm] ng kớnh ming chp khớ Cỏc hng s c tớnh toỏn ni b thut toỏn ti u d1, d2, d3, d4 db [mm] Chiu dy tm biờn Dũng in chiu cc nghch DC+ dv [mm] e [C] Chiu dy tm vỏch in tớch ca in t (Culong) vii Footer Page of 89 Header Page 10 of 89 E [MPa] Mụ un n hi E0 [Kcal] Nng lng cn cho nguyờn t dch chuyn bờn vt Sai s bỡnh phng nht ca hm mc tiờu E2 EB [Kcal] Nng lng gia cỏc pha Ph tỏn sc nng lng tia X (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) EDS / EDX ER v EL [Kcal] Nng lng kớch thớch khuch tỏn pha rn v pha lng ES [Kcal] Nng lng lp b mt Hm s ca cỏc bin thit k F(x,pk) FEM Phng phỏp phn t hu hn (Finite Element Method) Gi(x) Hm iu kin gii hn trờn Vựng nh hng nhit HAZ / VAHN H s i lu nhit hf Hm iu kin gii hn di Hj(x) Hybrid Ih Lai ghộp [A] Dũng in hn Hp cht liờn kim (Intermetallic Compound) IMC Hng s Boltzmann k KLCB Kim loi c bn KLMH Kim loi mi hn Kmh [mm] Kxx, Kyy, Kzz [W/(m.K)] L [mm] m Kớch thc cnh mi hn H s dn nhit ln lt theo cỏc hng x, y v z Chiu di dm Tng s cỏc hm rng buc MIG Hn h quang in cc núng chy mụi trng khớ tr bo v MMA Hn h quang tay n S lng bin thit k c lp cn phi ti u N Tng s cỏc bin c lp ca mụ hỡnh nd S lng cỏc phng ỏn thit k hin thi ns S ln tớnh lp i lp li Ns S lng ti a ca ln tớnh lp i lp li nsi S phng ỏn thit k khụng kh thi liờn tip Nsi S lng ti a ca phng ỏn thit k khụng kh thi liờn viii Footer Page 10 of 89 Header Page 112 of 89 a) Vựng liờn kim u (phớa 1, x4000) c) Vựng khụng cú liờn kim (mt vỏt, x6500) b) Vựng liờn kim phõn tỏn (phớa 2, x4000) d) Vựng cha ụxit st (mt ỏy, x3500) Hỡnh 5.11 Cu trỳc siờu t vi ca vựng liờn kt gia KLMH v tm thộp CCT38 di kớnh hin vi in t quột (SEM) Hỡnh 5.11a l kt qu phúng i 4000 ln ti vựng liờn kt gia KLMH vi mt ng ca tm thộp CCT38 hn phớa th nht Chỳng ta thy rng cu trỳc kim loi liờn tc v khụng cú khuyt tt Lp liờn kim khỏ u v cú chiu dy trung bỡnh ch khong àm, nh hn nhiu so vi giỏ tr gii hn nh ó tỡm hiu chng tng quan Ngha l liờn kt s cú c tớnh tt Hỡnh 5.11b l kt qu phúng i 4000 ln ti vựng liờn kt gia mt ng ca tm thộp CCT38 vi KLMH hn phớa th hai Cng ging nh kt qu soi trờn kớnh hin vi quang hc, chỳng ta thy rng cu trỳc kim loi liờn tc v khụng cú khuyt tt Lp liờn kim IMC phỏt trin vựng KLMH v trng hp ny cng cú chiu dy khong àm, nhng li phõn b phõn tỏn nờn rt cú li v mt c tớnh Hỡnh nh ny cng chng minh gi thuyt a mc 2.3.3 l ỳng Hỡnh 5.11c l kt qu phúng i 6500 ln ti vựng liờn kt gia KLMH v mt vỏt ca tm thộp CCT38 hn phớa th nht Chỳng ta thy rng cu trỳc kim loi liờn tc v c bit l khụng xut hin t chc IMC thi gian khuch tỏn nh cho lng nguyờn t Fe khuch tỏn sang KLMH v nguyờn t Al khuch tỏn sang tm thộp CCT38 cha vt quỏ gii hn hũa tan bóo hũa thnh dung dch c Liờn kt dng ny s cú c tớnh tt hn so vi v trớ cú lp IMC Cỏc kt qu trờn cỏc hỡnh 5.11a, 5.11b v 5.11c cng chng minh rng hon ton ó to c s liờn kt kim loi gia KLMH vi tm thộp CCT38 nh k vng t 96 Footer Page 112 of 89 Header Page 113 of 89 Trờn hỡnh 5.11d l kt qu phúng i 3500 ln ti vựng mt ỏy ca liờn kt hn hn cng vi nng lng ng 680 J/mm nhng khe h hn nh (< mm) Chỳng ta thy rng cu trỳc kim loi khụng liờn tc cú lp mng ụxit ngn cỏch gia KLMH v tm thộp CCT38 Xut hin vt nt liờn tc ti b mt tip giỏp gia lp ụxit st v tm thộp Vt nt ny rt nh ( mc siờu t vi) nờn kớnh hin vi quang hc (vi phúng i x500) khụng phỏt hin (hỡnh 5.3a) iu ny t l cn thit phi s dng phng phỏp chp nh bng hin vi in t (SEM) kim tra cht lng hn Nu ch chp nh bng hin vi quang hc hay kim tra bng chp nh bc x (RT) thỡ cú th dn ti tỡnh trng b sút khuyt tt quan trng! 5.8.2 Phõn tớch thnh phn nguyờn t bng k thut EDS: xỏc nh thnh phn kim loi c th t chc IMC v vựng nghi l ụxit st (hỡnh 5.11d), tỏc gi s dng k thut phõn tớch ph tỏn sc nng lng tia X (EDS) Thụng qua ph tỏn sc nng lng tia X thu c s bn phỏ ca in t vo cỏc v trớ kho sỏt s cho bit thnh phn húa hc chớnh xỏc ti cỏc v trớ bn phỏ ú Cỏc v trớ kho sỏt v thnh phn kim loi tng ng c trỡnh by hỡnh 5.12 di õy Trong ú, v trớ kho sỏt s (Spectrum 1) nm gia lp IMC, v trớ kho sỏt s (Spectrum 2) nm lp IMC v sỏt tm thộp CCT38 cũn v trớ kho sỏt s (Spectrum 3) cng thuc lp IMC nhng xa b mt gianh gii vi tm thộp CCT38 a) Lp IMC v cỏc v trớ kho sỏt thnh phn c) Thnh phn kim loi v trớ b) Thnh phn kim loi v trớ d) Thnh phn kim loi v trớ Hỡnh 5.12 Phõn tớch thnh phn kim loi lp IMC Kt qu phõn tớch thnh phn húa hc ca lp IMC c th hin rừ hỡnh 5.12 t b) n d) Trong ú cho thy rng lp IMC cú cha nguyờn t l Al, Fe v Si, ngha l lp IMC ny l hp cht húa hc nguyờn AlxFeySiz ch khụng phi l hp cht nguyờn FexAly Ti v trớ cú hm lng Al=57,2%; Fe=41,1%; Si=1,7% V trớ kho sỏt s cú hm lng Al=48,7%; Fe=47,6%; Si=3,7% V trớ kho sỏt s cú hm lng Al=59,9%; Fe=33,4% v Si=6,7% Ngha l cng sỏt vi tm thộp thỡ hm lng Fe cng cao, chiu gim nng ca Al theo chiu ngc li 97 Footer Page 113 of 89 Header Page 114 of 89 a) Lp ụxit st v v trớ kho sỏt thnh phn b) Thnh phn nguyờn t v trớ Hỡnh 5.13 Phõn tớch thnh phn nguyờn t lp ụxit st Trờn hỡnh 5.13 l kt qu phõn tớch thnh phn c th ca lp ụxit st ti mt ỏy liờn kt khe h hn quỏ hp (< mm) Kt qu phõn tớch ti v trớ cho thy rng ti õy rừ rng ch tn ti cỏc nguyờn t st v ụxy Thnh phn húa hc o c ti v trớ ny gm hm lng ca Fe l 81,1% hm lng ụxy l 18,9% Nh vy hn khụng nờn khe h hn quỏ dn n hin tng kt x khụng lm sch c trit b mt tm thộp hn phớa th Kt hp vi kt qu ó tỡm nghiờn cu mc 5.3 (hỡnh 5.3d), tỏc gi khuyn cỏo nờn vỏt mộp tm thộp dng ln cong, vỏt lch v phớa mi hn th nht, mt ỏy nh v vờ trũn cỏc gúc nh th hin hỡnh 5.6b õy l mt phỏt hin mi, cú ý ngha rt cao thc tin hn liờn kt hybrid nhụm thộp dng ch T thc hin c phớa 5.9 Nghiờn cu quỏ trỡnh khuch tỏn kim loi liờn kt hn nhụm thộp bng ph tỏn sc nng lng tia X tỡm hiu v quỏ trỡnh khuch tỏn kim loi v tit pha liờn kim vựng gianh gii gia KLMH v tm thộp CCT38 nhm mc ớch tỡm hiu k v bn cht v c ch hỡnh thnh liờn kt hn hybrid nhụm thộp nh ti lun ỏn cp cng nh chng minh gi thuyt ó a mc 2.3.3, tỏc gi ỏp dng k thut phõn tớch EDS trờn ton b b mt ca vựng liờn kt gia KLMH v tm thộp CCT38 Di õy s trỡnh by cỏc kt qu nghiờn cu v quỏ trỡnh khuch tỏn kim loi ti hai vựng c trng liờn kt hn hybrid nhụm thộp bng quỏ trỡnh hn TIG ó thc hin trờn 5.9.1 Khuch tỏn kim loi ti vựng khụng cha lp IMC: EDS l k thut vi phõn tớch tiờn tin, hin i v cú chớnh xỏc rt cao dựng nghiờn cu s phõn b ca cỏc nguyờn t vựng b mt vt cht kho sỏt Bng vic bn phỏ in t trờn ton b b mt ca vt cht kho sỏt s thu c mt vựng ph tỏn sc nng lng tia X trờn ton b b mt kho sỏt ú Thụng qua s tng tỏc khỏc ca electron vi cỏc nguyờn t khỏc loi, thit b phõn tớch EDS s hin th lờn mt hỡnh nh di dng Mapping mụ t s phõn b (v trớ v mt phõn b) ca cỏc nguyờn t ton b din tớch kho sỏt Nh ú giỳp chỳng ta cú th ỏnh giỏ c kh nng v quỏ trỡnh khuch tỏn ca cỏc nguyờn t vựng din tớch vt cht kho sỏt ú Kt qu phõn tớch EDS vựng liờn kt gia KLMH v tm thộp CCT38, ti ni khụng xut hin pha liờn kim IMC c th hin bng hỡnh nh Mapping nh mụ t hỡnh 5.14a Trong trng hp ny, kt qu a cho thy rng ton b vựng din tớch kho sỏt ch cú mt ca nguyờn t ú l Al, Fe, Si v C iu ny cng phn ỏnh ỳng vi thc t s dng vt liu (gm thộp CCT38 v nhụm AA1100) 98 Footer Page 114 of 89 Header Page 115 of 89 Phõn tớch hỡnh nh trờn hỡnh 5.14a cho chỳng ta thy rng cú s di chuyn (khuch tỏn) ca cỏc nguyờn t Fe, Al, Si v C vựng kho sỏt ny Trong ú, cỏc nguyờn t Fe (mu xanh lỏ cõy) v cỏc nguyờn t C (mu xanh l) di chuyn t tm thộp CCT38 sang KLMH, cũn cỏc nguyờn t Al (mu ) cựng vi cỏc nguyờn t Si (mu xanh nc bin) di chuyn t KLMH sang tm thộp CCT38 T l phn trm v lng ca cỏc nguyờn t kim loi xột ton b nh ph c th hin hỡnh 5.14c (Al=48%, Fe=46%, C=5%, Si=1%) v cu trỳc siờu t vi nhỡn di kớnh hin vi in t quột (SEM) ca vựng kim loi kho sỏt c th hin hỡnh 5.14b Quan sỏt ti biờn gii gia KLMH v tm thộp CCT38 trờn hỡnh 5.14a chỳng ta thy rt rừ rng cỏc nguyờn t Fe trn sang vựng KLMH nhiu hn so vi cỏc nguyờn t Al di chuyn sang tm thộp CCT38 iu ny l minh chng rừ nột cho gi thuyt v quỏ trỡnh khuch tỏn ca cỏc nguyờn t Fe v Al nh ó nờu mc 2.3.3 a) Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt khụng cha lp IMC b) Cu trỳc siờu t vi vựng liờn kt khụng IMC c) Hm lng cỏc nguyờn t nh ph Hỡnh 5.14 Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt khụng cha lp IMC nhn bit rừ hn v s khuch tỏn ca tng nguyờn t vựng din tớch kho sỏt, thit b phõn tớch ph EDS cũn a cỏc hỡnh nh ph phõn b riờng bit ca tng nguyờn t cú mt ú (bng cỏch n i cỏc nguyờn t ca cỏc nguyờn t khỏc di dng nn mu en) Kt qu phõn tớch trng hp ny c th hin hỡnh 5.15 di õy Kt qu a trờn hỡnh 5.15a cho thy rt rừ rng trng hp ny cỏc nguyờn t Al khuch tỏn t KLMH sang tm thộp vi mt lng rt nh iu ny cú th c lý gii vỡ mụi trng khuch tỏn (tm thộp CCT38) trng thỏi rn nờn iu kin khuch tỏn khú 99 Footer Page 115 of 89 Header Page 116 of 89 khn hn, thi gian khuch tỏn hiu qu li nh (khong giõy) Cng khong thi gian ú, kt qu trờn hỡnh 5.15b cho thy rng cỏc nguyờn t Fe khuch tỏn t tm thộp CCT38 vo KLMH nhiu hn so vi cỏc nguyờn t Al khuch tỏn sang tm thộp iu ny cú th c lý gii vỡ mụi trng khuch tỏn (KLMH) trng thỏi lng nờn iu kin khuch tỏn d dng hn Ngha l gi thuyt mc 2.3.3 ó c cng c Nh vy, iu kin v mụi trng khuch tỏn kim loi hn nhụm vi thộp bng quỏ trỡnh hn TIG núi riờng v bng h quang núi chung l rt bt li, bi l Al cú kh nng hũa tan vo Fe nhiu (khong 12%, hỡnh 2.12) thỡ li khuch tỏn ớt, cũn Fe cú kh nng hũa tan vo Al rt ớt (ti a 0,05%, hỡnh 2.10) thỡ li khuch tỏn nhiu Do ú m kh nng hỡnh thnh cỏc pha liờn kim IMC l rt khú trỏnh iu ny cng gii thớch lý hn nhụm vi thộp trng thỏi rn (solid state) nh cỏc quỏ trỡnh hn n, hn ma sỏt, hn xung t hay hn khuch tỏn s cho cht lng tt hn so vi cỏc quỏ trỡnh hn trng thỏi núng chy nh hn Laser v hn h quang Do hm lng ca Si v C kim loi rt nh nờn lng nguyờn t khuch tỏn ca Si v C cỏc hỡnh 5.15 c) v d) l khụng ln, nờn phõn b ca cỏc nguyờn t Si v C gia cỏc vựng KLMH v tm thộp cú chờnh lch khụng nhiu Riờng i vi nguyờn t Si, KLMH cú tn ti cỏc ht Si di dng tinh th cho nờn chỳng ta nhỡn thy cỏc cm nguyờn t Si ti mt s v trớ trờn hỡnh 5.15c a) Ph phõn b ca nguyờn t Al c) Ph phõn b ca nguyờn t Si b) Ph phõn b ca nguyờn t Fe d) Ph phõn b ca nguyờn t C Hỡnh 5.15 Ph phõn b ca tng nguyờn t vựng liờn kt khụng cha lp IMC 100 Footer Page 116 of 89 Header Page 117 of 89 Cỏc hỡnh nh trờn hỡnh 5.14 v 5.15 ch yu cú tớnh cht nh tớnh, cho phộp chỳng ta cú cỏi nhỡn tng quỏt v s b v quỏ trỡnh khuch tỏn Mun bit c chớnh xỏc mc khuch tỏn kim loi, chỳng ta cn phi o c v mt nh lng Kt qu phõn tớch thnh phn kim loi ti cỏc v trớ cn kho sỏt trờn hỡnh 5.16b c th hin trờn hỡnh 5.16c v 5.16d õy hai v trớ kho sỏt u nm cỏch biờn gii gia KLMH v tm thộp mt khong cỏch bng (4 àm) Kt qu phõn tớch ti v trớ kho sỏt s thuc vựng KLMH cho thy hm lng Fe l 2,4%, cũn ti v trớ kho sỏt s thuc tm thộp CCT38 cho bit hm lng Al ch l 0,3% Ngha l gi thuyt mc 2.3.3 cng c cng c thờm chng c a) Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt b) Cu trỳc siờu t vi vựng liờn kt khụng cú IMC c) Thnh phn hp kim ti v trớ d) Thnh phn hp kim ti v trớ Hỡnh 5.16 Thnh phn nguyờn t ti cỏc v trớ kho sỏt vựng liờn kt khụng cha lp IMC 5.9.2 Khuch tỏn kim loi ti vựng cú lp IMC: Kt qu phõn tớch EDS vựng liờn kt gia tm thộp CCT38 v KLMH ti ni cú pha liờn kim IMC c th hin hỡnh 5.17 di õy Trong ú, hỡnh nh Mapping hỡnh 5.17a cng cho thy rng ton b vựng din tớch kho sỏt ch cú mt ca nguyờn t Al, Fe, Si v C, iu ny cng phn ỏnh ỳng vi thc t s dng vt liu (gm thộp CCT38, nhụm AA1100 v dõy hn ER4043 cú 5%Si) Hỡnh 5.17b l cu trỳc siờu t vi v hỡnh 5.17c l t l phn trm lng nguyờn t ca nh Mapping trờn hỡnh 5.17a Kt qu phõn tớch ti cỏc vựng nm phớa ca tm thộp CCT38 v phớa ca KLMH ging vi trng hp khụng cú pha liờn kim nh ó trỡnh by mc 5.9.1 trờn Tuy nhiờn, ti vựng biờn gii gia tm thộp CCT38 v KLMH trng hp ny (vựng t chc liờn kim IMC) cú nh ph rt khỏc bit so vi nh ph trờn biờn gii ca hỡnh 5.14a Ti õy cú s cú mt ca nhiu loi nguyờn t gm Al, Fe, Si v cú th cũn cú c nguyờn t C Kt qu phõn tớch EDS dc theo ng ct ngang qua lp IMC trờn hỡnh 5.17d cho bit rừ quy lut phõn b ca cỏc nguyờn t i t tm thộp qua lp IMC n vựng KLMH 101 Footer Page 117 of 89 Header Page 118 of 89 Chỳng ta thy rng tm thộp CCT38, cỏc nguyờn t Fe phõn b u Nng ca Fe bt u gim i n vựng IMC v gim t ngt v tin vo vựng KLMH iu ny mụ t ỳng nng hũa tan rt thp ca Fe Al Cũn i vi Al, cỏc nguyờn t Al s phõn b tng i u vựng KLMH v bt u gim i ti vựng IMC Vt qua vựng IMC, nng ca Al khụng gim t ngt v m gim t t iu ny cú th hiu c vỡ kh nng hũa tan ti a ca Al Fe l khong 12% [47] a) Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt cú cha lp IMC b) Cu trỳc siờu t vi vựng liờn kt cú cha IMC c) Hm lng cỏc nguyờn t nh ph d) Phõn b ca cỏc nguyờn t theo ng ct ngang qua lp IMC Hỡnh 5.17 Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt cú cha lp IMC 102 Footer Page 118 of 89 Header Page 119 of 89 Kt qu trờn hỡnh 5.17d cng cho bit rng, vựng IMC cú mt c nguyờn t Al, Fe v Si, ngha l lp IMC ny l hp cht húa hc nguyờn AlxFeySiz c bit l ti vựng IMC ny, chỳng ta thy hm lng ca Si cao hn cỏc vựng cũn li (tr nhng ni cú ht tinh th Si riờng bit KLMH) iu ny cú th hiu rng cỏc nguyờn t Si cú xu hng tớch t v ni cú hp cht liờn kim IMC to nờn liờn kim nguyờn h AlxFeySiz Theo kt qu phõn tớch cng mc 5.7.2 thỡ liờn kim dng ny cú cng nh hn mt s liờn kim h hai nguyờn FexAly v theo nghiờn cu lý thuyt mc 2.3.4.3 thỡ nguyờn t Si cú tỏc dng lm gim chiu dy ca lp IMC Nh vy vic s dng dõy hn h Al-5%Si l rt phự hp i vi liờn kt hn hybrid gia nhụm v thộp bng quỏ trỡnh hn h quang núi chung v hn TIG núi riờng Kt qu nghiờn cu ny cng ó lm sỏng t thờm cho cỏc nghiờn cu cỏc ti liu [36, 60] Cỏc hỡnh nh ph phõn b ca tng nguyờn t riờng bit trng hp ny c th hin hỡnh 5.18 di õy Cng ging nh ti vựng khụng cú lp IMC, khuch tỏn ca Al sang tm thộp l khụng ỏng k ú khuch tỏn ca Fe sang KLMH l rt nhiu, dn n vic hỡnh thnh lp hp cht liờn kim cng v giũn a) Ph phõn b ca nguyờn t Al c) Ph phõn b ca nguyờn t Si b) Ph phõn b ca nguyờn t Fe d) Ph phõn b ca nguyờn t C Hỡnh 5.18 Ph phõn b ca tng nguyờn t vựng liờn kt cú cha lp IMC Kt qu phõn tớch thnh phn kim loi ti cỏc v trớ cn kho sỏt trờn hỡnh 5.19b c th hin trờn hỡnh 5.19c v 5.19d Kt qu phõn tớch EDS ti v trớ kho sỏt s thuc vựng tm thộp CCT38 cho thy hm lng Al ch l 0,5%, cũn ti v trớ kho sỏt s thuc 103 Footer Page 119 of 89 Header Page 120 of 89 KLMH cho bit hm lng Fe l 2,0%, kt qu ny khỏ ging vi trng hp khụng cú lp IMC trờn a) Ph phõn b cỏc nguyờn t vựng liờn kt b) Cu trỳc siờu t vi vựng liờn kt cú lp IMC c) Thnh phn hp kim ti v trớ d) Thnh phn hp kim ti v trớ Hỡnh 5.19 Thnh phn nguyờn t ti cỏc v trớ kho sỏt vựng liờn kt cú cha lp IMC 5.10 Kt lun chng Qua phõn tớch cỏc kt qu nghiờn cu thc nghim chng ny, chỳng ta thy rng vic hn liờn kt hybrid nhụm thộp bng quỏ trỡnh hn h quang núi chung v hn TIG núi riờng s gp rt nhiu khú khn so vi trng hp hn cỏc cp kim loi cựng chng loi thụng thng hỡnh thnh lp liờn kim IMC cng v giũn Quỏ trỡnh hn ch thnh cụng nu nh chỳng ta s dng nng lng ng phự hp (nh nht cú th) kt hp vi vic vỏt mộp hp lý, loi b cỏc nhp nhụ t vi v khe h hn ln, cựng vi vic la chn vt liu hn thớch hp cng nh phi ỏp dng cỏc k thut c bit chng ny, tỏc gi ó a c tt c cỏc kt qu c trng ca quỏ trỡnh hn TIG liờn kt hybrid nhụm thộp ch T, hn c phớa m khụng dựng thuc hn hay vt liu trung gian ó tin hnh phõn tớch v ỏnh giỏ y v cỏc kt qu nhn c, thụng qua ú ó a c cỏc gii phỏp k thut thớch hp nhm hn ch cỏc khuyt tt gp phi v nõng cao cht lng ca liờn kt hn Tỏc gi cng ó ỏp dng cỏc k thut tiờn tin phõn tớch v ỏnh giỏ cht lng hn mt cỏch trit nht bo m tin cy ó chng minh c gi thuyt a v lý gii c y v c ch, bn cht v iu kin hỡnh thnh liờn kt kim loi gia nhụm v thộp hn bng quỏ trỡnh hn h quang núi chung v quỏ trỡnh hn TIG núi riờng Qua ỏnh giỏ cỏc kt qu nghiờn cu, cú th khng nh rng ch hn s vi nng lng ng q = 680 J/mm l thớch hp nht i vi bi toỏn t lun ỏn ny 104 Footer Page 120 of 89 Header Page 121 of 89 KT LUN CHUNG CA LUN N & KIN NGH Ln u tiờn ó thc hin c liờn kt hn gia nhụm AA1100 vi thộp CCT38 (hai vt liu rt khỏc bit v chng loi) dng liờn kt ch T tm dy, hn c hai phớa, khụng m, khụng s dng thuc hn hay vt liu trung gian bng quỏ trỡnh hn TIG phm vi phũng thớ nghim Lun ỏn ny ó t c mc tiờu v cỏc kt qu k vng ó Cỏc kt qu nghiờn cu mi m lun ỏn ó t c bao gm: ó nờu v chng minh c gi thuyt v cỏc hin tng khuch tỏn kim loi v tit pha liờn kim (IMC) ti vựng biờn gii gia KLMH v tm thộp hn nhụm vi thộp bng quỏ trỡnh hn núng chy (TIG), qua ú ó lm rừ c bn cht v c ch hỡnh thnh liờn kt hn hybrid nhụm thộp Xõy dng c mt chng trỡnh tớnh toỏn thit k ti u kt cu hn bng phng phỏp s, ỏp dng trc tip vo vic tớnh toỏn cỏc kớch thc ca liờn kt hn hybrid nhụm thộp dng ch T m ti lun ỏn cp Chng trỡnh mỏy tớnh cú th ỏp dng cho cỏc kt cu ln v phc vi nhiu loi vt liu khỏc T mt la chn s b bt k, chng trỡnh mỏy tớnh s t ng tỡm c mt b thụng s ti u v kớch thc, theo ngha: chn c kt cu cú th tớch hay trng lng nh nht bo m c cỏc iu kin lm vic ti trng c th Qua nghiờn cu nh hng ca gúc nghiờng m hn n hin tng quỏ nhit trờn tm thộp CCT38, ó tỡm c gúc nghiờng m hn Ay = 20o l phự hp nht i vi liờn kt hn hybrid nhụm thộp dng ch T Bng phng phỏp mụ phng s, ó xõy dng c mi quan h gia nng lng ng cp vo vựng hn vi nhit cc i ti cỏc v trớ tit din ca liờn kt hn (hỡnh 3.32) v thi gian khuch tỏn ti cỏc v trớ trờn b mt tm thộp (hỡnh 3.33), thụng qua ú ó xỏc nh c vựng nng lng ng phự hp i vi liờn kt hn hybrid nhụm thộp dng ch T dy mm l q = 680 720 [J/mm], ú hn vi nng lng ng q = 680 [J/mm] l ti u nht ó tỡm c dng chun b mộp hn thớch hp i vi liờn kt hybrid nhụm thộp dng ch T bo m kh nng in y kim loi lng vo rónh hn, l kiu vỏt ln cong v mt phớa, mt ỏy khong mm v khe h hn ln (khong 1,5 mm) ri tin hnh hn phớa ln cong trc Kt qu thc nghim cho bit rng, bo m kh nng thm t ca kim loi vng hn lờn b mt ca tm thộp, cn phi lm sch rt trit b mt tm thộp cỏc cht du m, bi bn hay oxit v s dng lu lng khớ bo v thớch hp Qua vic phõn tớch cu trỳc t vi bng phng phỏp hin vi quang hc cho bit rng, trỏnh hin tng quỏ nhit cc b trờn b mt tm thộp nhm bo m lp IMC mng v u thỡ cn phi loi b cỏc nhp nhụ t vi trờn b mt tm thộp v vờ trũn cỏc gúc ca tm thộp trc lp ghộp p dng cỏc k thut tiờn tin, hin i v cú chớnh xỏc cao nh hin vi in t quột (SEM) v ph tỏn sc nng lng tia X (EDS) phõn tớch cu trỳc siờu t vi v thnh phn nguyờn t, ó chng minh cho gi thuyt v bn cht v c ch hỡnh thnh liờn kt hn gia nhụm vi thộp m tỏc gi nờu ra, ng thi cng c v lm sỏng t thờm cho cỏc nghiờn cu cỏc ti liu [36, 60] KIN NGH V NHNG NGHIấN CU TIP THEO Bn lun ỏn ny cũn b ng mt s cha trin khai nghiờn cu, kin ngh cỏc tỏc gi sau nghiờn cu tip nhng di õy: Nghiờn cu nh hng ca nng lng ng n chiu dy ca lp IMC Nghiờn cu quỏ trỡnh thm t ca KLMH trờn b mt ca tm thộp Nghiờn cu tip i vi cỏc cp hp kim nhụm v cỏc loi thộp khỏc cú th ỏp dng mt cỏch rng rói v a dng hn na vo thc tin 105 Footer Page 121 of 89 Header Page 122 of 89 TI LIU THAM KHO Ti liu tham kho ting Vit: [1] Ngụ Lờ Thụng (2007) Cụng ngh hn in núng chy NXB KHKT, H Ni 2007 [2] H Minh Hựng (2003) Hn bng nng lng n Nxb Khoa hc v K thut, H Ni 2003 [3] Lng Vn Tin (2012) Nghiờn cu Cụng ngh ch to vt liu t hp thộp - hp kim nhụm dựng Cụng nghip úng tu thu Lun ỏn Tin s Cụng ngh to hỡnh vt liu Vin Nghiờn cu C khớ B Cụng thng, H Ni 2012 [4] V ỡnh Toi (2009) Bi ging Cỏc quỏ trỡnh hn c bit i hc Bỏch khoa H Ni, H Ni 2010 [5] TCVN 1659 (1975) Nhụm v hp kim nhụm Mỏc v yờu cu k thut H Ni 1975 [6] TCVN 1765 (1975) Thộp cacbon kt cu thụng thng Mỏc thộp v yờu cu k thut H Ni 1975 [7] Lờ Cụng Dng (1996) Vt liu hc NXB Khoa hc K thut, H Ni 1996 [8] B N Arzamaxov (Ngi dch: Nguyn Khc Cng, Minh Nghip, Chu Thiờn Trng, Nguyn Khc Xng) (2000) Vt liu hc NXB Giỏo dc, H Ni 2000 [9] V ỡnh Toi (2011) Bi ging X lý nhit hn i hc Bỏch khoa H Ni, H Ni 2011 [10] V ỡnh Toi, Vừ Vn Phong (2006) Mụ phng trng nhit , trng ng sut v bin dng nhit quỏ trỡnh hn núng chy bng phng phỏp phn t hu hn Tp Khoa hc & Cụng ngh cỏc trng i hc K thut, S 57, H Ni 2006 Ti liu tham kho ting Anh: [11] McKenney,C.R.,Banker,J.G (1971) Explosion-Bonded Metals for Marine Structural Applications Marine Technology, July 1971, p.285-292 [12] Keith, Donald, J and Amy Blair (2007) Fracture Mechanics Characterization of Aluminum Alloys for Marine Structural Applications Ship Structure Committee report SSC-448, 2007 [13] Jurgen Vrenken, Cierick Goos, Tony van der Veldt, Wolfgang Braunschweig (2009) Fluxless Laser Brazing of Aluminium to Steel Joining in Automotive Engineering 2009 [14] George A Young, John G Banker (2004) Explosion Welded, Bi-Metallic Solutions to Dissimilar Metal Joining Texas Section of the Society of Naval Architects and Marine Engineers Proceedings of the 13th Offshore Symposium, Houston, Texas February 24, 2004 [15] David Cutter (2006) What you can with explosion welding Welding journal, July 2006, pp 38-43 [16] K Kimapong and T Watanabe (2004) Friction Stir Welding of Aluminum Alloy to Steel Welding journal, October 2004, pp 277-282 [17] Ahmed Elrefaey, Makoto Takahashi, and Kenji Ikeuchi (2005) Friction-Stir-Welded Lap Joint of Aluminum to Zinc-Coated Steel Already published in Quarter J Japan Weld Soc., 23-2 (2005) [18] S Bozzi, A L Etter, T Baudin, A Robineau, and J C Goussain (2007) Mechanical Behaviour and Microstructure of Aluminum-Steel Sheets Joined by FSSW S Bozz, sandrine.bozzi@u-psud.fr, 12 December 2007 106 Footer Page 122 of 89 Header Page 123 of 89 [19] V Soundararajan, M Valant and R Kovacevic (1991) An Overwiew of R&D Work in Friction Stir Welding at SMU Association of Metallurgical Engineers of Serbia (AMES) Metalurgija - Journal of Metallurgy (MJoM), pp275-295 [20] Tomokatsu Aizawa and Mehrdad Kashani (2007) Magnetic Pulse Welding (MPW) Method for Dissimilar Sheet Metal Joints Welding journal, May 2007, Vol 86, pp.119-124 [21] T Aizawa, M Kashani, and K Okagawa (2007) Application of Magnetic Pulse Welding for Aluminum Alloys and SPCC Steel Sheet Joints Welding journal, Vol 86, May 2007 [22] Serizawa Hisashi, Shibahara Isao, Rashed Sherif and Murakawa Hidekazu (2009) Numerical Study of Joining Process in Magnetic Pressure Seam Welding Transactions of JWRI, Vol.38, No.1 (2009) [23] Ji-Yeon Shim Soo Kim Moon-Jin Kang In-Ju Kim Kwang-Jin Lee and Bong-Yong Kang (2011) Joining of Aluminum to Steel Pipe by Magnetic Pulse Welding Materials Transactions, Vol 52, No (2011) pp 999 to 1002 [24] Yuan Zhang, B.S., M.S.(2010) Investigation of Magnetic Pulse Welding on Lap Joint of Similar and Dissimilar Materials Presented in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in the Graduate School of The Ohio State University, 2010 [25] X Sun, E V Stephens, M A Khaleel, H Shao, and D M Kimchi (2004) Resistance Spot Welding of Aluminum Alloy to Steel with Transition Material - From Process to Performance - Part I: Experimental Study Welding journal, June 2004 pp.188-195 [26] Sun and M A Khaleel (2004) Resistance Spot Welding of Aluminum Alloy to Steel with Transition Material Part II: Finite Element Analyses of Nugget Growth Supplement to the Welding Journal, July 2004 [27] Weihua Zhang,Daqian Sun, Lijun Han,Wenqiang Gao and Xiaoming Qiu (2011) Characterization of Intermetallic Compounds in Dissimilar Material Resistance Spot Welded Joint of High Strength Steel and Aluminum Alloy ISIJ International, Vol 51 (2011), No 11, pp 18701877 [28] F Wagner, I Zerner, M Kreimeyer, T.Seefeld, G Sepold (2007) Characterization and Properties of Dissimilar Metal Combinations of Fe/Al and Ti/Al-Sheet Materials BIAS, Bremen Institute of Applied Beam Technology Bremen, Germany 2009 [29] P Peyre, G Sierra, F Deschaux-Beaume, D Stuart, G Fras (2007) Generation of aluminiumsteel joints with laser-induced reactive wetting Materials Science and Engineering: A, Volume 444, Issues 12, 25 January 2007, Pages 327-338 [30] Alexandre Mathieu, Sộbastien Pontevicci, Jean-claude Viala, Eugen Cicala, Simone Matteù, Dominique Grevey (2006) Laser brazing of a steel/aluminium assembly with hot filler wire (88% Al, 12% Si) Materials Science and Engineering: A Volumes 435436, November 2006, Pages 19-28 [31] Alexandre Mathieu, Rajashekar Shabadi, Alexis Deschamps, Michel Suery, Simone Matteù, Dominique Grevey, Eugen Cicala (2007) Dissimilar material joining using laser (aluminum to steel using zinc-based filler wire) Optics & Laser Technology, Volume 39, Issue 3, April 2007, Pages 652-661 [32] F Vollertsen and C Thomy (2007) Laser-MIG Hybrid Welding of Aluminium to Steel An Analytical Model for Wetting Length DFG (VO 530/21-2) within the DFG Research Unit FOR 505 Hybridstrukturen 107 Footer Page 123 of 89 Header Page 124 of 89 [33] C Thomy and F Vollertsen (2007) Laser-MIG Hybrid Welding of Aluminium to Steel Effect of Process Parameters on Joint Properties DFG (VO 530/21-2) within the DFG Research Unit FOR 505 Hybridstrukturen [34] Tetsu Iwase, Seiji Sasabe, Tsuyoshi Matsumoto, Masaki Tanigawa, Makoto Tawara, Yasunori Hattori (2008) Dissimilar Metal Joining between Aluminum Alloy and Hotdip Aluminized Steel Sheet Kobelco Technology Review No 28, Oct 2008, pp29-34 [35] Honggang Dong , Chuanqing Liao , Guoqing Chen & Chuang Dong (2012) Butt Joining of Aluminum toSteel by Arc Brazing Process Materials and Manufacturing Processes 26 Nov 2012 [36] S Imaizumi (1996) Welding of aluminium to dissimilar metals Welding International 1996 10 (8) 593-604 Selected from Journal of Light Metal Welding & Construction 1996 34 (2) 15-27; Reference JL/96/2/15: Translation 1995 [37] Honggang Dong, Wenjin Hu, Yuping Duan, Xudong Wang, Chuang Dong (2012) Dissimilar metal joining of aluminum alloy to galvanized steel with AlSi, AlCu, Al SiCu and ZnAl filler wires Journa of Materials processing Technology, Volume 212, Isue 2, February 2012, Pages 458-464 [38] J.L Song, S.B Lin, C.L Yang, G.C Ma, H Liu (2009) Spreading behavior and microstructure characteristics of dissimilar metals TIG weldingbrazing of aluminum alloy to stainless steel Materials Science and Engineering: A Volume 509, Issues 1-2, 25 May 2009, Pages 31-40 [39] J.L Song, S.B Lin, C.L Yang, C.L Fan (2009) Effects of Si additions on intermetalliccompound layer of aluminumsteel TIG weldingbrazing joint Journal of Alloys and Compounds, Volume 488 Issue 1, 20 November 2009, Pages 217-222 [40] S.B Lin, J.L Song, C.L Yang, C.L Fan, D.W Zhang (2010)Brazability of dissimilar metals tungsten inert gas butt weldingbrazing between aluminum alloy and stainless steel with AlCu filler metal Materials & Design, Volume 31, Issue 5, May 2010, Pages 2637-2642 [41] G Sierra, P Peyre, F Deschaux Beaume, D Stuart, G Fras (2008) Galvanised steel to aluminium joining by laser and GTAW processes Volume 59, Issue 12, December 2008, Pages 1705-1715 [42] Rattana Borrisutthekul, Pusit Mitsomwang, Sirirat Rattanachan, and Yoshiharu Mutoh (2009) Feasibility Study of Using TIG Welding in Dissimilar Metals Between Steel/Aluminum Alloy International Conference on Science, Technology and Innovation for Sustainable Well-Being (STISWB), 23-24 July 2009, Mahasarakham University, Thailand [43] European Aluminium Association (2002) Materials Designation system Version 2002 â European Aluminium Association [44] ASM International Metals Handbook Volume (1990) Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials USA 1990 [45] Frederic Boitout , Damian Dry , Yogendra Gooroochurn , Philippe Mourgue, Harald Porzner (2012) Transient Simulation of Welding Processes: Thermal, Metallurgical and Structural Model ESI Group, Rungis Cedex, France 2012 [46] ASM International Metals Handbook Volume (1993) Welding, brazing and soldering USA 1993 [47] ASM International Metals Handbook Volume (1992) Alloy phase diagrams USA 1992 108 Footer Page 124 of 89 Header Page 125 of 89 [48] Ghosh G Aluminiumironsilicium In: Petzow G, Effenberg G, editors.Ternary Alloys, vol Germany: VCH Verlagsgesellshaft; 1991 [49] Holman, J P (1976) Heat Transfer, Fourth Edition McGraw-Hill, New York, 1976 [50] Zienkiewicz, O C (1977) The Finite Element Method McGraw-Hill Company, London 1977 [51] Bathe, K J (1982) Finite Element Procedures in Engineering Analysis Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1982 [52] ANSYS User Manual (2012) Theory Reference for ANSYS and Workbench Ansys Inc Release 14, 2012 [53] ESI Groups (2012) Sysweld User Manual - CD Toolbox 99 Rue Des, Solets Silic 112 94513 Rungis Cedex France [54] Kemppi Oy (2012) Operation instruction of Mastertig AC/DC 2000, 2500, 2500W and 3500W Lahti Finland 2012 [55] AWS B4.0M-2000 (2002) Standard Methods for Mechanical Testing of Welds American Welding Society Inc Thu Jan 24 10:30:34 2002 Ti liu tham kho ting c: [56] Bergmann, H.W.; Waldmann, H.; Guyenot, M.; Haldenwanger, H.G.; Korte, M (2000) Untersuchungsergebnisse zum Laserschweiòen von Al auf Stahl fỹr Auòenhautanwendungen European Automotive Laser Application, Bad Nauheim, Automotive Circle International, Berlin 2000 [57] F Vollertsen and C Thomy (2007) Laser-MIG-Hybridfỹgen von Aluminium-Stahl Leichtbaustrukturen Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 2007 [58] Dipl -Ing Gerd Trommer (2005) Aluminium und Stahl verbinden sich metallurgisch innigThermisches Fỹgen der beiden wichtigen Konstruktionsmetalle Redaktionsbỹro Gerd Trommer Anzahl der Zeichen Schweiòen & Schneiden in September 2005 [59] Radaj, D (1999) Schweissprozess-Simulation Grundlagen und Anwendungen Fachbuchreihe Schweisstechnik, DVS Verlag, 1999 Ti liu tham kho ting Nga: [60] B P (1969) 1969 Ti liu tham kho t ngun Internet: [61] Http://vnexpress.net/tin-tuc/oto-xe-may/tu-van/honda-su-dung-cong-nghe-han-moitren-accord-2013-2242669.html [62] Jergen Bruckner (2005) Cold Metal Transfer Has a Future Joining Steel to Aluminum http://www.aws.org/w/a/wj/2005/06/038/index.html [63] HM Wire International, Inc (2010) Aluminum 1100-0 â www.hmwire.com 109 Footer Page 125 of 89 Header Page 126 of 89 DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B CA LUN N V ỡnh Toi (2011) Tớnh toỏn v Thit k ti u kt cu hn bng phng phỏp s K yu Hi ngh Khoa hc Ton quc v C khớ, i hc Bỏch khoa H Ni, H Ni 15/10/2011 Vu Dinh Toai (2013) Determine the optimal geometries of the welded Aluminum Steel T-joint by the Numerical Simulation Journal of Science & Technology, Technical Universities, No.94/2013 ThS V ỡnh Toi, PGS Nguyn Thỳc H, ThS V Vn Ba (2013) Nghiờn cu mụ phng trng nhit hn TIG liờn kt hybrid nhụm thộp dng ch T bng phn mm Sysweld Tp C khớ Vit Nam, s thỏng 11/2013 ThS V ỡnh Toi, PGS Nguyn Thỳc H (2013) Nghiờn cu cụng ngh hn liờn kt hybrid nhụm thộp bng quỏ trỡnh hn TIG Tp C khớ Vit Nam, s thỏng 11/2013 V ỡnh Toi, Nguyn Thỳc H (2014) Nghiờn cu mụ phng quỏ trỡnh hn h quang thộp úng tu bng phn mm Sysweld Tp Khoa hc & Cụng ngh, Cỏc trng i hc K thut, s 98/2014 110 Footer Page 126 of 89 ... 89 nhôm - thép dạng chữ T 5.4 Kết kiểm tra bền liên kết hàn hybrid nhôm - thép chữ T 5.5 Cấu trúc thô đại liên kết hàn hybrid nhôm - thép chữ T 5.6 Cấu trúc tế vi liên kết hàn hybrid nhôm - thép. .. kết chồng nhôm- thép lượng nổ Hình 1.3 Hàn liên kết giáp mối nhôm- thép ma sát ngoáy Hình 1.4 Hàn liên kết giáp mối dạng thanh, ống nhôm- thép ma sát quay Hình 1.5 Hàn liên kết chồng nhôm- thép Xung... thiết kế kết cấu 3.3.1.2 Mô hình liên kết hàn hybrid nhôm - thép dạng chữ T 3.3.2 Xác định kích thước liên kết hàn hybrid nhôm - thép chữ T 3.3.2.1 Kết kiểm tra bền liên kết hàn hybrid nhôm - thép