Reibrührschweißen von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
1. Bei der Herstellung von AMC-Grundwerkstoff mittels Extrudieren besteht noch Optimierungsbedarf. Geschmiedetes Material ist extrudiertem vorzuziehen. 2. Der Verschleiß des FSW-Werkzeugs konnte durch eine BeSchichtung signifikant verringert werden. Für Schweißungen in technischem Maßstab ist allerdings eine weitere Verbesserung des Verschleißverhaltens erforderlich. 3. Artgleiche Verbindungen AMC + AMC erreichten einen im oberen Bereich der Literaturwerte liegenden Schweißfaktor von 82 %. 4. Artverschiedene Verbindungen zwischen AMC und 2024-T3 waren weniger fest als artgleiche Verbindungen, dafür aber deutlich duktiler, auch wenn sie auf der AMC-Seite versagten. Dies hängt mit der zusätzlichen Verformung innerhalb der HAZ des monolithischen Materials zusammen. 5. Wenn das AMC-Material bei artverschiedenen Verbindungen auf RS positioniert wurde, war die sich im Rührbereich ausbildende Grenzfläche zwischen den beiden Materialien aufgrund der fehlenden Zwiebelschalenstruktur deutlich kleiner als bei umgekehrter Anordnung der Fügepartner. Der Materialaustausch war also weniger intensiv. Aufgrund eines Verhakungseffekts waren Festigkeit und Duktilität trotzdem höher. 6. Das Ermüdungsverhalten wird sowohl für den AMC-Grundwerkstoff als auch für die FSW-Verbindungen von einer hohen Kerbempfindlichkeit bestimmt. Ursache ist die Orientierung von SiC-Partikelzeilen senkrecht zur Richtung der äußeren Belastung. 7. Longitudinale Zugeigenspannungen im Bereich der Schweißnaht sind in AMC geringer als in unverstärktem Material. Dies gilt sowohl für artgleiche als auch innerhalb artverschiedener Verbindungen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Friction Stir Welding of Aluminium Matrix Composites. HASYLAB-Jahresbericht, pp. 307-308, 2005
A. Skrzypinska, W. Reimers
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Characterization of friction stir welded aluminium matrix joints using synchrotron radiation. ECRS 7, Berlin, 13.-15.09.2006
A. Skrzypinska, W. Reimers
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Friction Stir Welding of a SiC Particle-Reinforced Aluminium Matrix Composite. Poster DGM 1st Int. Conf. On Aluminium, Essen, 21 .-22.09.2006
S. Dalkilic, G. Biallas
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Friction Stir Welding of Aluminium Matrix Composites. FA 13 der AWT, Garching, 30.-31.05.2006
A. Skrzypinska, W. Reimers
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Friction Stir Welding of Aluminium Matrix Composites. HASYLAB-Usermeeting, 27.01.2006
A. Skrzypinska, W. Reimers
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FSW joints of an aluminium base metal matrix composite and a monolithic aluminium alloy. In: Proc. 6th Int. Symp. on Friction Stir Welding, TWI, UK, 2006
S. Dalkilic, G. Biallas
