Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn ma sát ngoáy đối với hợp kim nhôm

Tổng quan hàn ma sát, công nghệ hàn ma sát ngoáy, công nghệ hàn hợp kim nhôm, tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ FSW đối với vật liệu hợp kim nhôm. Nghiên cứu thực nghiệm, kết quả thí nghiệm đầu hàn FSW đối với hợp kim nhôm tự chế tạo,... Tổng quan hàn ma sát, công nghệ hàn ma sát ngoáy, công nghệ hàn hợp kim nhôm, tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ FSW đối với vật liệu hợp kim nhôm. Nghiên cứu thực nghiệm, kết quả thí nghiệm đầu hàn FSW đối với hợp kim nhôm tự chế tạo,...

ĐỖ THANH TÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THANH TÙNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ HÀN MA SÁT NGỐY ĐỐI VỚI HỢP KIM NHƠM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CƠ KHÍ KHỐ 2015B Hà Nội – Năm 2018 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 10 Lý lựa chọn đề tài 10 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng công nghệ FSW 11 Mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu luận văn 11 Tóm tắt đọng luận điểm đóng góp tác giả 12 Phương pháp nghiên cứu 12 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1 Hàn ma sát 13 1.1.1 Khái niệm .13 1.1.2 Lịch sử phát triển .13 1.1.3 Phân loại 14 1.1.3.1 Hàn ma sát quay 14 1.1.3.2 Hàn ma sát tịnh tiến 16 1.1.2.3 Hàn ma sát ngoáy 17 Hàn điểm ma sát ngoáy 18 1.2 Công nghệ hàn ma sát ngoáy 18 1.2.1 Nguyên lý hàn ma sát ngoáy 19 1.2.2 Đặc điểm FSW 20 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 1.2.3 Ứng dụng FSW 21 1.3 Công nghệ hàn hợp kim nhôm 23 1.3.1 Nhôm hợp kim nhôm 23 1.3.2 Tính hàn nhơm hợp kim nhôm .26 ảy nhôm hợp kim nhôm .27 1.3.3.1 Hàn hồ 27 1.3.3.2 Hàn TIG (GTAW) 28 1.3.3.3 Hàn MIG (GMAW) 28 1.3.3.4 Hàn plasma (PAW) .29 1.4 Tình hình nghiên cứu giới Việt Nam 32 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng FSW giới 32 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 39 Chương 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ FSW ĐỐI VỚI VẬT LIỆU HỢP KIM NHÔM 42 2.1 Sự hình thành liên kết hàn FSW 42 2.2 Thông số ảnh hưởng công nghệ FSW 46 2.3 Đánh giá ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến chất lượng liên kết hàn 46 2.4 Đầu hàn FSW ảnh hưởng hình dạng kích thước hình học đến chất lượng mối hàn 47 2.4.1 Vai tỳ 49 2.4.2 Lựa chọn vật liệu chế tạo đầu hàn FSW 49 2.4.3 Thiết kế đầu hàn FSW .51 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 54 3.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 54 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 3.2 Chế tạo đầu hàn 54 3.3 Máy, thiết bị phụ trợ đồ gá thí nghiệm FSW 55 3.3.1 Máy hàn 55 3.3.2 Thiết bị ghi đo nhiệt độ trình hàn FSW 58 3.4 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 59 3.5 Chọn giá trị thông số hàn để khảo sát 61 3.6 Các bước tiến hành thí nghiệm 63 3.6.1 Các bước thực FSW đối hợp kim nhôm 63 3.6.2 Thực công việc thí nghiệm FSW .64 3.6.3 Kiểm tra đánh giá hình thành liên kết hàn .66 3.6.4 Thực đo nhiệt độ mối hàn 68 3.7 Một số kết nghiên cứu 69 3.7.1 Kết thí nghiệm đầu hàn FSW hợp kim nhôm tự chế tạo 69 3.7.2 Kết thí nghiệm FSW với hợp kim nhơm A5052 .71 3.7.3 Kết kiểm tra tính 76 3.7.4 Kết khảo sát ghi đo nhiệt độ mối hàn .81 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 87 Kết luận 87 Kiến nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan ngoại trừ số liệu trích dẫn từ tài liệu tham khảo nội dung cịn lại cơng trình nghiên cứu tính tốn riêng tơi Các số liệu tính tốn trung thực chưa cơng bố Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2018 Người cam đoan ĐỖ THANH TÙNG Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B LỜI CÁM ƠN Tác giả chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Thúc Hà TS Hà Xuân Hùng tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tài liệu động viên tác giả trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cám ơn Thầy, Cô Bộ môn Hàn Công nghệ Kim loại – Viện Cơ Khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi động viên tác giả trình học tập nghiên cứu thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Phịng thí nghiệm trọng điểm Cơng nghệ Hàn Xử lý bề mặt Trung tâm Công nghệ – Học viện kỹ thuật Quân tạo điều kiện thuận lợi sở thiết bị máy móc phục vụ thí nghiệm, nhiệt tình giúp đỡ tác giả suốt trình tiến hành thực nghiệm Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ thành viên gia đình tác giả ln động viên, ủng hộ tạo điều kiện suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả ĐỖ THANH TÙNG Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/ viết tắt FSW SMAW MIG/MAG Ý nghĩa Hàn ma sát ngoáy Hàn hồ quang tay/ thủ công Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí trơ/ hoạt tính TIG/GTAW Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ PAW Hàn hồ quang plasma PTA Hàn hồ quang plasma bột AWS Hiệp hội hàn Mỹ TWI Viện Hàn Anh Quốc VNIESO Sở nghiên cứu Công nghệ Hàn Soviet 10 BWRA Hiệp hội nghiên cứu Công nghệ Hàn Anh Quốc 11 BM, KLCB Kim loại 12 SZ Vùng trung tâm mối hàn FSW 13 TMAZ Vùng ảnh hưởng nhiệt mối hàn FSW 14 HAZ Vùng ảnh hưởng nhiệt 15 v Vận tốc hàn FSW 16 w Vận tốc quay đầu hàn FSW 17 Uh Điện áp hàn 18 Ih Cường độ dòng điện hàn 19 Vh Vận tốc hàn Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Thành phần hoá học Al 5052 60 Bảng 3.2: Tính chất vật lý tính Al 5052 60 Bảng 3.3 Lựa chọn giá trị thông số quy trình FSW 62 Bảng 3.4 Các bước cơng nghệ q trình FSW 63 Bảng 3.5 Kết thí nghiệm khảo sát đầu hàn FSW hợp kim nhôm 70 Bảng 3.6 Kết kiểm tra ngoại dạng mối hàn giáp mối FSW hợp kim nhôm A 5052 dày mm 72 Bảng 3.7 Kết kiểm tra độ bền kéo .79 Bảng 3.8 Thống kê kết thí nghiệm 80 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hàn ma sát quay 14 Hình 1.2 Các bước hàn ma sát quay .15 Hình 1.3 Hàn ma sát tịnh tiến 16 Hình 1.4 Hàn ma sát tịnh tiến may với cánh 16 Hình 1.5 Hàn ma sát ngốy 17 Hình 1.6 Hàn điểm ma sát ngốy cấu trúc mối hàn .18 Hình 1.7 Nguyên lý hình thành mối hàn FSW 19 1.8 1.9 N 27 28 .28 Hình 1.11 Sơ đồ mỏ hàn hàn hồ quang plasma 30 Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động laze sử dụng hồng ngọc 31 Hình 1.13 Hàn vỏ nhơm máy tính 34 Hình 1.14 Một số hãng xe ứng dụng FSW vào sản xuất chế tạo .35 Hình 1.15 Gầm trung tâm xe Ford GT .36 Hình 1.16 Tàu điện cao tốc 37 Hình 1.17 Tàu vũ trụ Orion - Nasa 37 Hình 1.18 Phi thuyền Super Liner Ogasawara 38 Hình 1.19 Hộp đồng chứa rác thải hạt nhân 39 Hình 2.1 Sơ đồ hình thành mối hàn FSW 42 Hình 2.2 Mơ hình tạo liên kết hàn FSW 42 Hình 2.3 Các vùng mối hàn FSW 43 Hình 2.5 Phân loại đầu hàn FSW .48 Hình 2.6 Bề mặt vai tỳ đầu hàn FSW 49 Hình 2.7 Đầu hàn với đầu ngốy hình nón, vai tỳ dạng cuộn phẳng .51 Hình 2.8 Đầu hàn với đầu ngốy ren vai tỳ phẳng .52 Hình 3.1 Đầu hàn FSW chế tạo S45C .54 Hình 3.2 Đầu hàn FSW chế tạo thép gió 55 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B Hình 3.3 Máy phay CNC URAWA UB-75-2sp 55 Hình 3.4 Đồ gá phôi hàn FSW 57 Hình 3.5 Sơ đồ xử lý tín hiệu hệ thống đo 58 Hình 3.6 Giao diện chương trình khởi động .59 Hình 3.7 Chuẩn bị phơi hàn theo kích thước 150x80 mm .61 Hình 3.8 Gá phôi vào đồ gá .64 Hình 3.9 Gá phơi dây can nhiệt vào đồ gá hàn FSW 65 Hình 3.10 Gá phơi hàn, đồ gá lên máy lắp đặt cảm biến nhiệt 65 Hình 3.11 Gá lắp đầu hàn lên máy phay CNC 66 Hình 3.12 Cài đặt chế độ kiểm tra nguyên công gá lắp 66 3.13 Mẫu thử kéo theo tiêu chuẩn 67 Hình 3.14 Máy thử độ bền kéo, nén, uốn UH-25S 68 Hình 3.15 Sơ đồ bố trí cặp nhiệt K 69 Hình 3.16 Mẫu thử độ bề kéo mối hàn 77 Hình 3.17 Gá lắp mẫu kéo lên máy thử kéo 78 Hình 3.18 Mẫu thử kéo máy sau kéo đứt 78 Hình 3.19 Các mẫu thử kéo sau kéo kiểm tra độ bền kéo 79 a Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w=500 vòng/phút 82 b Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 600 vòng/phút 82 c Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 700 vòng/phút 83 d Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 800 vòng/phút 83 e Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 900 vòng/phút 84 Hình 3.20 Kết ghi đo nhiệt độ mối hàn theo thời gian thực 84 Hình 3.21 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu hàn đến nhiệt độ 85 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B Với kết kiểm tra ngoại dạng nêu bảng 3.6 tác giả cho thấy có 07 chế độ đạt yêu cầu ngoại dạng gồm: F01, F07, F08, F09, F13, F14, F15 Một số nhận xét nhìn thấy: Với tốc độ quay đầu hàn 800 ÷ 900 vịng/ phút tốc độ hàn 40 mm/phút mối liên kết hàn khơng hình thành Với thơng số khác mối liên hàn hình thành xuất khuyết tật ngoai dạng như: bề mặt không mịn, có nhiều vết rỗ, nứt có lỗ chạy xuyên suốt chiều dài mối hàn Với giá trị thông số chế độ F07 với tốc độ quay đầu hàn 600 vòng/ phút tốc độ hàn 60 mm/phút F14 với tốc độ quay đầu hàn 800 vòng/ phút tốc độ hàn 80 mm/phút cho ta liên kết hàn mịn đều, bề mặt phẳng bavia 3.7.3 Kết kiểm tra tính Căn vào đánh giá ngoại dạng liên kết hàn, mẫu có liên kết hình thành đạt yêu cầu độ phẳng, mịn chất lượng bề mặt lựa chọn để tiếp tục tiến hành kiểm tra độ bền kéo Theo đó, mẫu đạt yêu cầu gồm: F01, F07, F08, F09, F13, F14, F15 Tiến hành kiểm tra đánh giá độ bền kéo mẫu thử đạt ngoại dạng Kết kiểm tra thể bảng 3.7 Các hình ảnh trình thử kéo Mẫu thử kéo gia cơng cắt dây phay phẳng bề mặt, có hình dạng trước sau hình 3.16: Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 76 a) Mặt sau mẫu thử b) Mặt trước mẫu thử Hình 3.16 Mẫu thử độ bề kéo mối hàn Các mẫu gá lắp lên máy thử kéo hình 3.17; 3.18 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 77 Hình 3.17 Gá lắp mẫu kéo lên máy thử kéo Hình 3.18 Mẫu thử kéo máy sau kéo đứt Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 78 Hình 3.19 Các mẫu thử kéo sau kéo kiểm tra độ bền kéo Sau kiểm tra bền mẫu thử tác giả có bảng tổng hợp kết trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết kiểm tra độ bền kéo Tiêt diện Lực Độ bền kéo mẫu (N) (N/mm2) F01 3,93 x 11,9 8350 178,5447 F07 3,68x11,5 8700 205,5766 F08 3,84x11,8 8100 178,7606 F09 3,48x12,2 7550 177,8312 F13 3,72x11,8 8550 194,7786 F14 3,38x11,9 8050 200,1392 F15 3,59x11,9 8100 189,6023 Tên mẫu Các kết kéo kiểm tra độ bền kéo bảng thể : Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 79 - Độ bền kéo mối hàn giáp mối FSW với hợp kim nhôm A5052 dày mm đạt mức cao từ 77% đến 89 % so với kim loại (hợp kim nhơm A5052) - Với mẫu thử F09 có thơng số tốc độ quay đầu hàn 800 vịng/ phút tốc độ hàn 60 mm/phút cho tạo mối liên kết hàn FSW có độ bền thấp với khoảng 178 (N/mm2) - Với mẫu thử F07 có thơng số tốc độ quay đầu hàn 600 vịng/ phút tốc độ hàn 60 mm/phút cho tạo mối liên kết hàn FSW có độ bền cao với khoảng 206 (N/mm2) Qua kết thu kiểm tra ngoại dạng kiểm tra độ bền kéo, tác giả đưa bảng thống kê để đánh giá ảnh hưởng tốc độ vòng quay đầu hàn tốc độ hàn tới hình thành mối hàn giáp mối hợp kim nhôm A5052 dày mm thông qua tỷ lệ tương ứng tốc độ quay đầu hàn tốc độ hàn (w/v) Bảng 3.8 Thống kê kết thí nghiệm TT Tên mẫu + màu đỏ: khơng hình thành mối hàn + màu vàng: mối hàn có nhiều khuyết tật + màu trắng: mối hàn đạt yêu cầu ngoại dạng Đánh giá tính w v w/v Độ bền kéo So với KLCB (v/ph) (mm/ph) (Mpa) (%) F01 500 40 12,50 F02 600 40 15,00 F03 700 40 17,50 F04 800 40 20,00 F05 900 40 22,50 F06 500 60 8,33 F07 600 60 F08 700 F09 10 F10 178,5447 77,63 10,00 205,5766 89,38 60 11,67 178,7606 77,72 800 60 13,33 177,8312 77,32 900 60 15,00 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 80 11 F11 500 80 6,25 12 F12 600 80 7,50 13 F13 700 80 8,75 194,7786 84,69 14 F14 800 80 10,00 200,1392 87,02 15 F15 900 80 11,25 189,6023 82,44 Qua kết kiểm tra mẫu thí nghiệm hàn FSW hợp kim nhôm A 5052 dày mm bảng 4.1 tác giả rút số kết luận sau: Mối liên kết hàn FSW hợp kim nhơm A5052 hình thành với thơng số chế độ hợp lý máy phay CNC trục lắp đầu hàn FSW chế tạo nước Với giá trị hai thơng số chế độ FSW tốc độ hàn tốc độ quay đầu hàn 60 mm/phút 600 vịng/phút tạo mối hàn có độ bền cao bề mặt mối hàn mịn, Trong khoảng tỷ lệ tốc độ quay đầu hàn tốc độ hàn ( W/V) từ 8,75 ÷ 13,33 cho ta mối liên kết đạt ngoại dạng Giá trị tỷ lệ w/v lớn 13,33 bé 8,75 cho ta mối liên kết hàn FSW giáp mối hợp kim nhôm A 5052 dày mm, nhiên, tồn nhiều khuyết tật như: rỗ, vết nứt, bề mặt không phẳng, mịn không Các giá trị tỷ lệ lớn 20 không hình thành mối liên kết 3.7.4 Kết khảo sát ghi đo nhiệt độ mối hàn Trong trình hàn liệu nhiệt độ trình liên tục ghi lại ba địa điểm Nhiệt hàn chương trình hiển thị khơng nhiệt độ thời gian thực ghi chúng loại liệu thô tập tin văn mà vẽ đường cong nhiệt độ dòng cửa sổ đồ họa Các sơ đồ nhiệt xuất từ chương trình Thermal Welding máy tính Các kết sau: Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 81 a Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w=500 vòng/phút b Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 600 vòng/phút Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 82 c Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 700 vòng/phút d Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 800 vòng/phút Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 83 e Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 900 vịng/phút Hình 3.20 Kết ghi đo nhiệt độ mối hàn theo thời gian thực Các đồ thị hình 3.20 thể giá trị nhiệt độ mối hàn ghi vị trí đặt cảm biến cặp nhiệt ( vị trí phơi hàn), nhiệt độ cao đầu hàn qua vị trí gắn cặp đo nhiệt độ, nhiệt độ thấp đầu hàn vị trí ban đầu đường hàn Với đường màu xanh giá trị nhiệt độ đo vị trí S1, đường màu đỏ màu xanh giá trị nhiệt độ đo vị trí S3 S2 Các vị trí S1, S2,S3 bố trí phơi hàn hình 3.15 Để mô tả ảnh hưởng tốc độ quay đến nhiệt độ mối hàn, tác giả thiết lập biểu đồ so sánh tốc độ quay đầu hàn với nhiệt độ mối hàn sinh hình 3.21 Biểu đồ thiết lập dựa kết nhiệt độ ghi đo phía Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 84 500 450 Nhiệt độ (độ C) 400 350 367 421 427 355 351 359 313 319 700 800 441 S1 S2 410 S3 321 300 250 411 327 303 335 200 150 100 50 500 600 900 Tốc độ quay đầu hàn (vịng/ phút) Hình 3.21 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu hàn đến nhiệt độ Khảo sát trường nhiệt độ trình FSW với hợp kim nhôm A5052 dày mm cho thấy nhiệt độ vùng liên kết hàn có giá trị thấp nhiệt độ nóng chảy hợp kim nhơm A5052 Ảnh hưởng tốc độ vòng quay đến nhiệt độ mối hàn tạo trình FSW: với tốc độ vịng quay lớn nhiệt sinh lớn tốc độ hàn Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 85 Kết luận Chương Trong chương tác giả thực thí nghiệm FSW hàn giáp mối hai hợp kim nhôm A 5052 dày mm với kết đạt được: Đã chế tạo thành công loại đầu hàn FSW phù hợp để hàn hợp kim nhôm dày mm với vật liệu S45C P6M5 gia công nhiệt luyện đảm bảo độ cứng, bền chịu nhiệt Tác giả lựa chọn giá trị thông số FSW phù hợp để hàn giáp mối hợp kim nhôm A5052 dày mm Các thông số cố định thực thay đổi hai thơng số ảnh hưởng tốc độ hàn tốc độ vịng quay đầu hàn Thực thí nghiệm khảo sát chất lượng đầu hàn chế tạo mới, thí nghiệm hàn giáp mối hai hợp kim nhôm A5052 dày công nghệ FSW kiểm tra đánh giá phương pháp kiểm tra ngoại dạng, tính mối hàn thí nghiệm, đồng thời khảo sát ghi đo nhiệt độ thay đổi tốc độ quay đầu hàn với kết luận sau: Liên kết hàn FSW hợp kim nhơm hình thành máy phay CNC ba trục với đầu hàn thiết kế chế tạo xử lý vật liệu phù hợp Trong khoảng tỷ lệ tốc độ quay đầu hàn tốc độ hàn ( W/V) từ 8,75 ÷ 13,33 cho ta mối liên kết đạt ngoại dạng Các giá trị tỷ lệ lớn 20 khơng hình thành mối liên kết Cịn lại hình thành liên kết có nhiều khuyết tật ngoại dạng Độ bền kéo mối hàn giáp mối FSW hai hợp kim nhôm đạt mức cao từ 77% đến 89 % so với kim loại (hợp kim nhôm A5052) Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 86 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn hoàn thành nội dung dự kiến: nghiên cứu lý thuyết công nghệ FSW, Thực nghiệm hàn hợp nhôm A5052 dày mm kiểm tra đánh giá kết thu Trong thời gian thực đề tài, tác giả có hai báo cáo khoa học liên quan đến vấn đề nghiên cứu đăng hội nghị khoa học tổ chức nước, bao gồm: Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc Cơ khí năm 2016 với báo “nghiên cứu chế tạo đầu hàn ma sát ngốy hợp kim nhơm’ Hội nghị quốc tế “workshop on welding and joinning 2017” tổ chức Bách khoa với báo “Effect of rotating speed on historical temperature and tensile strength of Friction Stir Welding AA 5052 Joint” Các kết đạt được: Nghiên cứu thiết kế đầu hàn FSW hợp kim nhôm lắp máy phay CNC trục để thực thí nghiệm: hình dạng, kích thước đầu hàn loại vật liệu P6M5 S45C đáp ứng với trình hình thành liên kết hàn hợp kim nhơm hồn tồn phù hợp khả gia công chế tạo Việt Nam Với thí nghiệm hàn đánh giá ảnh hưởng thông số chế độ hàn FSW đến hình dạng chất lượng mối hàn: + Khi tốc độ quay đầu hàn tăng nhiệt độ sinh trình FSW tăng + Tỷ lệ tốc độ quay đầu hàn tốc độ hàn ( W/V) từ 8,75 ÷ 13,33 tạo mối hàn có chất lượng ngoại dạng độ bền kéo cao + Độ bền kéo liên kết hàn giáp mối FSW hai hợp kim nhơm có giá trị từ 177,8 ÷ 205,6 Mpa tương ứng với 77 % đến 89 % so với kim loại (hợp kim nhôm A505); bước cải thiện rõ rệt so với liên kết hàn thực phương pháp hàn nóng chảy + Mối hàn FSW hợp kim nhơm A5052 dày mm có chất lượng tốt tính ngoại dạng với giá trị hai thơng số tốc độ vịng quay đầu hàn 600 vòng /phút, vận tốc hàn 60 mm/phút Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 87 Kiến nghị Do khó khăn điều kiện nghiên cứu, trang thiết bị nên kết đề tài nhiều hạn chế Tác giả đề nghị cần có nhiều cơng trình nghiên cứu, ứng dụng q trình hàn q trình hàn thân thiện với mơi trường, hàn vật liệu khó hàn cho chất lượng mối hàn cao Nếu áp dụng rộng rãi cách thích hợp mang lại hiệu kinh tế không nhỏ Các kết nghiên cứu, tham khảo luận văn trích dẫn từ tài liệu tin cậy, mang tính trung thực cao, nên luận văn sử dụng làm tài liệu tham khảo cho cơng trình nghiên cứu có liên quan Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO R S Mishra, Z Y Ma, (2005), “Friction stir welding and processing”, Vũ Đình Toại, (2008), “Bài giảng trình hàn đặc biệt - Hàn ma sát”, Bộ môn Hàn - Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội M-K Besharati-Givi_ Parviz Asadi, 2014, “Advances in friction-stir welding and processing”-Woodhead Publishing; http://www.twi-global.com/ ; https://wikipedia.org/wiki/ Shakhashiri, B Z, (2008), “chemical of the week: Aluminum”, University of Wisconsin Ngô Lê Thông, (2009), “Công nghệ hàn điện nóng chảy”, tập 1,2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Dương Đình Hảo, Trần Hưng Trà, Vũ Cơng Hịa, (2014), “Nghiên cứu khả ứng dụng máy phay đứng UF222 việc chế tạo mối hàn ma sát ngoáy” Tuyển tập Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc, tr 181-186 Thân Trọng Khánh Đat, (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng đầu dụng cụ đến chất lượng mối hàn ma sát ngốy nhơm phẳng”, Luận văn thạc sỹ 10 W.Tang, John Mcclure, (1998), "Heat input and temperature distribution in friction stir welding" , Journal of Materials Processing and Manufacturing Science, vol 7, pp 163-172 11 P A a H R S Colegrove, (2005), "3-Dimensional CFD modelling of flow round a threaded friction stir welding tool profile," Journal of Materials Processing Technology, vol 169, no 2, pp 320-327 12 Deqing, W., Shuhua, L., Zhaoxia, (2004), “Study of friction stir welding of aluminum”, Urnal of Materials Science 39, 1689-1693 13 Dubourg, L., Dacheux, (2006), “Design and Properties of FSW Tools: A Literature Review” 6th International Symposium on Friction Stir Welding, 1-16 14 Trần Văn Châu, (2017), “nghiên cứu mơ hình thực nghiệm chế tạo thiết bị ghi đo nhiệt độ hàn theo thời gian thực”, Tập chí Cơ khí Việt Nam số 1+2 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 89 15 Trần Văn Địch, Ngơ Trí Phúc,( 2006), “Sổ tay thép giới,” Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 16 Yong-Jai KWON, Seong-Beom SHIM, Dong-Hwan PARK, (2009), “Friction stir welding of 5052 aluminum alloy plate”, Study of Material sciese and Engineering 17 Ahmed Khalid Hussain, Syed Azam Pasha Quadri, (2010), “Evalution or parameter of friction stir welding for aluminium A6351 alloy”, International Journal of Engineering Science and Technology Vol 2(10) 18 Palanivel, R., Koshy Mathews, P., Murugan, N and Dinaharan, (2012) , “Effect of tool rotational speed and pin profile on microstructure and tensile strength of dissimilar friction stir welded AA5083-H111 and AA6351-T6 aluminium alloys”, Materials and Design, 40 : – 16 19 http://world.honda.com/ (2012), “Honda develops new technology to weld together steel and aluminum and achieves world’s first application to the frame of a mass-production vehicle” 20 American Welding Society, “Welding Handbook Volume – Welding Processes”, part 1, 2004 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 90 ... tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu luận văn Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ FSW để hàn giáp mối hợp kim kim nhôm Đối tượng nghiên cứu luận văn nghiên cứu lý thuyết công nghệ. .. nghiên cứu ứng dụng vào thực tế Nhằm phát triển ứng dụng công nghệ FSW việt nam tác giả xác định chọn hướng đề tài nghiên cứu ứng dụng hàn ma sát ngoáy cho hợp kim nhôm Với đối tượng nghiên cứu. .. 1.2.3 Ứng dụng FSW 21 1.3 Công nghệ hàn hợp kim nhôm 23 1.3.1 Nhôm hợp kim nhôm 23 1.3.2 Tính hàn nhôm hợp kim nhôm .26 ảy nhôm hợp kim nhôm .27 1.3.3.1 Hàn hồ