ENHANCEMENT MECHANICAL PROPERTIES OF VERTICAL COMPENSATION FRICTION STIR WELDED JOINTS, THROUGH CHANGING POST-WELD HEAT-TREATMENT CONDITIONS

Farag, Farag Saad; Ibrahemi, Khalil; Abu- Okail, M; Khairaldien, W; Hassab Allah, Ibrahim M

doi:10.21608/auej.2022.233760

ENHANCEMENT MECHANICAL PROPERTIES OF VERTICAL COMPENSATION FRICTION STIR WELDED JOINTS, THROUGH CHANGING POST-WELD HEAT-TREATMENT CONDITIONS

Document Type : Original Article

Authors

¹ Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Assiut University, Assiut, Egypt

² Manufacturing Engineering and Production Technology Department, Modern Academy for Engineering and Technology, Cairo, Egypt

³ Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Assiut University, Assiut, Egypt Department of Industrial and Manufacturing Engineering, Innovative Design Engineering school, Egypt-Japan University of Science and Technology, Alexandria, Egypt

10.21608/auej.2022.233760

Abstract

Frictional stir welding (FSW) technology is increasingly used to weld various alloys, especially aluminum alloys, which are used in the manufacture of aircraft, ships, trains, etc. One of the most common techniques used to improve the mechanical properties of welded joints made of different alloy aluminum is the Vertical Compensation Friction Stir Welding (VCFSW) technique. Moreover, the use of different conditions of post-weld heat treatment of VCFSWed joints has a major impact on the mechanical properties of welded joints . Therefore, in the present work, different conditions of post-weld heat treatments were carried out on the VCFSW joints in order to improve the mechanical properties. Specifically, this paper focused on the effect of aging conditions (artificial aging at 120°C, 140°C, and 160°C) and 3 mm wide VCFSW static tape on mechanical properties such as fine hardness and tensile stress . Overall, the results indicated improvement in mechanical properties after using post-weld heat treatment. Specifically, the highest values of exact hardness and tensile strength were obtained at 140 °C, which is due to the change of the microstructure of the welded area by post-weld heat treatment conditions

تُستخدم تقنية لحام المزج االحتکاکي )FSW )بشکل متزايد في لحام السبائک المتشابهة و غير المتشابهة وخاصة سبائک األلومنيوم التي تُستخدم في تصنيع الطائرات والسفن والقطارات وما إلى ذلک. ومن أکثر تقنيات التحسين الواعدة في FSW إدخال شريط من سبائک األلومنيوم بين جانبي اللحام )لحام المزج االحتکاکي بالتعويض الرأسي VCFSW )التي تنتج تقاطعًا مرکًبا بين السبائک غير المتشابهة. ومع ذلک ، فإن معظم هذه المفاصل تنکسر عند واجهة اللحام ألنها أظهرت سلو ًکا ه ًشا. عالوة على ذلک ، فإن استخدام الظروف المختلفة للمعالجة الحرارية بعد اللحام لمفاصل FSWed له تأثير کبير على الخواص الميکانيکية للوصالت الملحومة. في هذا العمل ، تمت دراسة تأثير ظروف المعالجة الحرارية المختلفة على اللحام المزج االحتکاکي ب التعويضي الرأسي لسبائک األلومنيوم. على وجه التحديد ، تم الترکيز على تأثير ظروف الشيخوخة لوصالت O-AA2024 الملحومة باالحتکاک والتي تحتوي على طبقة تعويض عمودية من سبائک األلومنيوم O-AA7075 .تم إخضاع الوصالت الملحومة لمعاملة المحلول متبوعة بظروف تقادم مختلفة عند 120 درجة مئوية ، 140 درجة مئوية ، 160 درجة مئوية. بشکل عام ، أشارت النتائج إلى تحسن في الخواص الميکانيکية بعد استخدام المعالجة الحرارية بعد اللحام. وعلى وجه التحديد ، تم الحصول على أعلى قيم للصالبة الدقيقة وقوة الشد عند 140 درجة مئوية ، ويرجع ذلک إلى تغيير البنية المجهرية للمنطقة الملحومة عن طريق ظروف المعالجة الحرارية بعد اللحام

Keywords

Main Subjects