In this paper, the influence of process parameters (tool rotational speed, pin design, and configuration of joined alloys) on the macrostructure and mechanical properties of friction stir welded aluminum alloys 7075-T651 and 5083-H111 was characterized. The tool rotational speed and the alloy placement significantly influenced the formation of the weld (especially the stir zone). Superior mixing of materials was obtained at higher rotational speeds and in the configuration with 5083 on the advancing side and 7075 on the retreating side. However, under these conditions, more defects, such as porosity, voids, or wormholes, were found in the stir zone. Regardless of the pin design and weld configuration, with an increasing tool rotational speed, the mechanical properties decrease. Using the Triflute pin, however, guarantees higher tensile strength and weld efficiency (above 100%). The weld configuration did not influence the mechanical properties. The highest tensile strength (371 MPa) defect-free joint was obtained with 5083 on the advancing side, 7075 on the retreating side, a tool rotational speed of 280 rpm, and the Triflute pin.

No abstract

No abstract

StreszczenieW artykule przedstawiono charakterystykę mikrostrukturalną oraz mechaniczną doczołowych złączy stopów aluminium 5083-H111 i 7075-T651 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału (FSW). Stop 5083 to spawalny stop Al-Mg, natomiast stop 7075 należy do stopów Al-Zn-Mg-Cu, które są uznawane za niespawalne przy użyciu tradycyjnych technik spawania. Metoda FSW przy zastosowaniu odpowiednich parametrów procesu pozwoliła na uzyskanie trwałego złącza bez defektów spawalniczych pomiędzy tymi stopami, charakteryzującego się bardzo dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Wytrzymałość na rozciąganie złączy jest niższa niż stopu 7075, ale wyższa od wytrzymałości stopu 5083. Badania przeprowadzone dla dwóch konfiguracji złącza (umiejscowienie stopu 7075 po stronie natarcia i stopu 5083 po stronie spływu oraz odwrotna konfiguracja) wykazały, że konfiguracja złącza ma istotny wpływ na wymieszanie materiałów w strefie mieszania, ale nie zaobserwowano istotnego wpływu na właściwości wytrzymałościowe złącza. W przypadku konfiguracji 5083-7075 i zastosowanego narzędzia z trzpieniem typu Triflute występuje lepsze wymieszanie materiałów. Słowa kluczowe: zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem, stopy aluminium AbstractThe microstructure and mechanical properties of dissimilar friction stir welded 5083-H111 and 7075-T651 aluminum alloys were studied. The 5083 alloy is weldable Al-Mg alloy and 7075 alloy belongs to Al-Zn-Mg-Cu alloys, which are classified as unweldable by using conventional welding methods. The application appropriate parameters of friction stir welding process enables obtaining of sound weld between these alloys with good mechanical properties. The joint shows lower tensile strength compared to the 7075 alloy, but higher than 5083 alloy. The investigation performing for two weld configuration (7075 alloy on the advancing side and 5083 alloy on the retreating side as well as reverse configuration) reveals that configuration influences on a mixing of materials in stirred zone, but effect on properties is not observed. The weld configuration 5083-7075 was characterized by more complex microstructure in the stirred zone.

No abstract