Effects of shoulder geometry of tool on microstructure and mechanical properties of friction stir welded joints of AA1100 aluminum alloy

• Jimy Unfried-Silgado ^[3] ; Alexander Torres-Ardila ^[1] ; Juan Carlos Carrasco-García ^[2] ; Johnnatan Rodríguez-Fernández ^[4]
  1. [1] Universidad Autónoma del Caribe

     Universidad Autónoma del Caribe

     Colombia

     
  2. [2] Universidad del Atlántico (Colombia)

     Universidad del Atlántico (Colombia)

     Colombia

     
  3. [3] Grupo PRODUCOM, Facultad de Ingeniería, Universidad de la Costa,Barranquilla, Colombia.
  4. [4] Metals Characterization and Processing Laboratory, CNPEM. Campinas – SP, Brazil

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 84, Nº. 200, 2017, págs. 202-208
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efectos de la geometría del hombro de la herramienta sobre las propiedades mecánicas de juntas soldadas por fricción-agitación de aleación de aluminio AA1100
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• Resumen
  • español

    In this work were studied the effects of shoulder geometry of tool on microstructure evolution and mechanical properties of friction stir welded joints of AA1100 aluminum alloy using a milling machine. Three designs of shoulder geometry were evaluated with the aim to induce different distributions of thermal cycles in welding regions. Thermal cycles were measured using thermocouples anda data system acquisition. A microstructural characterization and crystallographic analysis of the welded regions were carried out using optical, scanningelectron microscopy, and electron backscattering diffraction. The mechanical properties were measured by transverse tension, guided bend and hardness tests. The weldability behavior was established based on the experimental data. Results showed that the features shoulder tools producedan important effect on the thermal cycles, generating a plasticized wide region and biggest grain size in stir zone when compared with flat shoulder tool.

  • English

    En este trabajo se estudiaron los efectos de la geometría del hombro de la herramienta en la evolución de la microestructura y las propiedades mecánicas de juntas soldadas de aleación de aluminio AA1100 obtenidos por fricción-agitación usando una máquina fresadora. Tres diseños de hombros se evaluaron con el objetivo de inducir distribuciones diferentes de ciclos térmicos en las regiones de soldadura. Los ciclos térmicos se midieron utilizando termopares y un sistema de adquisición de datos. Caracterización microestructural y análisis cristalográfico de las regiones soldadas se hicieron usando, microscopía óptica y electrónica de barrido, además de difracción de electrones retrodispersados. Las propiedades mecánicas se determinaron por ensayos de tracción, doblez guiado y pruebas de dureza. El comportamiento de la soldabilidad se estableció con base en datos experimentales. Los resultados mostraron que las herramientas con hombro configurado tienen un efecto importante en los ciclos térmicos, generando una amplia región plastificada y el mayor tamaño de grano en la zona de agitación en comparación con la herramienta de hombro plano.