Nikel toz kaplanmış AA1050 ve AA5754 alaşımlarının sürtünme karıştırma nokta kaynağının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek hızlı oksijen püskürtme yöntemi (HVOF) kullanılarak, nikel tozu ile kaplanmış alüminyum alaşımlarının, sürtünme karıştırma nokta kaynak yöntemi ile mikro yapı ve mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. AA5754 alüminyum alaşımının kaynak bölgeleri (HVOF) kullanılarak 40µm kalınlığında nikel tozu ile kaplanmıştır. Sürtünme karıştırma nokta kaynak (SKNK) aleti, HB44UF ultra ince Karbür alet malzemesinden işlenerek tasarlanmış ve üretilmiştir. Kaynak numuneleri, aşındırıcı su jeti kullanarak kesilmiş ve daha sonra 20 saniye boyunca Keller reaktifi (1 ml HF, 1.5 ml HC1, 2.5 ml HN03, 95 ml H20) ile zımparalanarak parlatılmıştır. Ana malzeme, kaynak bölgesi ve ısıdan etkilenen bölgeler için sertlik ölçümü, Vickers sertliği kullanılarak yapılmıştır. Deneysel çalışmaları yapılan malzemelerin, karakterizasyonları, taramalı elektron mikroskobu (SEM), elektron saçılım spektroskopisi (EDS) ve optik mikroskop analizi kullanılarak incelenmiştir. SKNK işlemi sırasında kaynak bölgesinde nikel kaplama sünek yapı oluşumu nedeniyle, yapının gücü ana malzemeye göre daha üstün olarak elde edilmiştir. Ayrıca bu tez çalışması ile kaynak birleşimlerinin mikro yapısal ve mekanik özelliklerini analiz etmek için deneysel çalışmaların sonuçları ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir.

In this study, it is aimed to investigate microstructural and mechanical properties of friction stir spot welding joints coated with nickel powder by using high velocity oxygen fuel method (HVOF). The welding rigions of AA5754 aluminum alloy was coated with nickel powder with a thickness of 40µm by using (HVOF).Friction Stir spot welding(FSSW) tool was designed and manufactured from HB44UF ultrafine Carbide tool material by machining.For microstructure observation of specimens were cross-sectional cut from welding samples by using abrasive water jet and then polished and etched by Keller's reagent (1 ml HF, 1.5 ml HCl, 2.5 ml HNO3, 95 ml H2O) for 20s. Vickers hardness of base metal, welding zone and heat affected zones were measured. Microstructure and fracture surface of the specimens investigated by using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and optical microscope analysis. Due to nickel coating ductile joint formation in the weld region during FSSW process the strength of the joint is superior compared to the BM. The results of experimental studies were evaluated in order to analyze microstructural and mechanical properties of welding joints.