การเชื่อมอะลูมิเนียมหล่อกึ่งแข็งระหว่าง SSM356 กับ SSM6061 โดยกรรมวิธีการเชื่อมทิกและการเชื่อมเสียดทานแบบกวน

Welding of Aluminum Alloys between SSM356 and SSM6061 by TIG and Friction Stir Welding Processes

Abstract

     บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบสมบัติทางกล รวมไปถึงโครงสร้างมหภาคของรอยเชื่อมต่อชนระหว่างอะลูมิเนียมผสมหล่อกึ่งแข็งต่างชนิดกัน คือ SSM356 และ SSM6061 ในสภาพที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการทางความร้อน T6 และผ่านกระบวนการทางความร้อน T6 (as cast และ T6) ด้วยกระบวนการเชื่อมที่แตกต่างกันระหว่างการเชื่อมเสียดทานแบบกวน การเชื่อมทิก แบบเติมลวดและการเชื่อมทิกแบบไม่เติมลวด เป็นการเชื่อมต่อชนชิ้นงานที่มีความหนา 4 มิลลิเมตร ในการวิจัยชิ้นงานที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการทางความร้อน T6 นั้น เป็นการวิจัยขั้นต้นพบว่ากระบวนการเชื่อมทิกแบบเติมลวด การเชื่อมทิกแบบไม่เติมลวด และการเชื่อมเสียดทานแบบกวนสามารถเชื่อมอะลูมิเนียมผสมหล่อกึ่งแข็งต่างชนิดกันได้ดี และจากผลการวิจัยชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการทางความร้อน T6 พบว่าทุกกระบวนการเชื่อมสามารถเชื่อมชิ้นงานได้ กระบวนการเชื่อมที่แตกต่างกันมีผลต่อค่าความแข็งแรงดึง ซึ่งกระบวนการเชื่อมเสียดทานแบบกวนมีค่าความแข็งแรงดึงเฉลี่ยสูงสุด คือ 168.32 MPa ค่าความแข็งของทุกกระบวนการเชื่อมที่บริเวณตรงกลางแนวเชื่อมจะมีค่าความแข็งสูงสุดและค่าความแข็งจะค่อยๆ ลดลงต่ำสุดจนถึงบริเวณที่ได้รับผลกระทบทางความร้อน จากนั้นค่าความแข็งจะเพิ่มขึ้นจนถึงบริเวณของเนื้อโลหะเดิม โดยกระบวนการเชื่อมเสียดทานแบบกวนมีค่าความแข็งเฉลี่ยบริเวณตรงกลางแนวเชื่อมสูงสุด คือ 74.1 HV จากการวิเคราะห์ผลด้วยวิธีการทางสถิติ พบว่ากระบวนการเชื่อมและลักษณะของชิ้นงานมีผลต่อค่าความแข็งแรงดึงของแนวเชื่อมอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95%

     The objective of this research was to investigate the mechanical properties and macrostructural analysis of dissimilar aluminum alloys, SSM356 and SSM6061 (as cast and T6) by using different processes: TIG (with filler), TIG (without filler) and Friction stir welding. Aluminum alloys of 4 mm. thickness was used as the base material as for preparing a butt joint welded. The preliminary results of aluminum alloys as cast condition showed that TIG (with filler), TIG (without filler) and Friction stir welding were making a good welded joint of dissimilar aluminum alloys. The result of aluminum alloys by heat treatment (T6) condition showed that different welding process could make dissimilar aluminum alloy joints. The ultimate tensile strength of dissimilar joint by FSW were 168.32 MPa superior to TIG (with filler) and TIG (without filler) welding. The hardness in the weld zone was higher than other areas and would be reduced until it reached the heat affected zone area. After that it would increase up to the base metal area. The average hardness of FSW at the weld zone was at the maximum of 74.1 HV. The study revealed that the two welding parameters that significantly effect on the tensile strength.