Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet

Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet Eksamensprojekt Diplom Maskin - Danmarks Tekniske Universitet

17.09.2013 Views

1. Indholdsfortegnelse 1. Indholdsfortegnelse.......................................................................................................... 4 2. Problemformulering......................................................................................................... 5 3. Indledning......................................................................................................................... 6 3.1. Aluminium generelt ...................................................................................................................... 6 3.2. Aluminiumlegering 7075 T6......................................................................................................... 6 4. Teori 7 4.1. Aluminiums opbygning................................................................................................................. 7 4.2. Effekterne af legeringselementerne i AA7075.............................................................................. 7 4.3. Tilsatsmateriale.............................................................................................................................. 8 4.3.1. Varmrevner................................................................................................................................. 8 4.4. Beregninger med Thermo-Calc................................................................................................... 10 4.5. T6 Varmebehandling................................................................................................................... 12 4.6. MIG-svejsning i aluminium........................................................................................................ 14 4.6.1. Lysbuen.................................................................................................................................... 14 4.6.2. Beskyttelsesgassen................................................................................................................... 16 4.6.3. Typiske svejsefejl ved MIG-svejsning..................................................................................... 17 4.7. Den varmepåvirkede zone........................................................................................................... 17 4.8. Varmecyklus ved svejsning......................................................................................................... 19 4.8.1. Opbygning af model til beregning af temperaturcyklus........................................................... 19 5. Eksperimentelt arbejde.................................................................................................. 22 5.1. Forsøgsopstilling......................................................................................................................... 22 5.1.1. Termoelementerne.................................................................................................................... 22 5.1.2. Forsøgsrække............................................................................................................................ 23 5.2. Præparation af metallografiske prøver........................................................................................ 25 5.3. Referencemålinger....................................................................................................................... 25 5.3.1. Definition af observationsplan. ............................................................................................... 25 5.3.2. Ætsemiddel............................................................................................................................... 26 5.3.3. Udgangsmaterialet ................................................................................................................... 27 5.3.4. Homogeniseringsglødning/blødglødning................................................................................. 28 6. Resultater og diskussion................................................................................................. 29 6.1. Makroundersøgelse..................................................................................................................... 29 6.2. Hårdhedsprøvning....................................................................................................................... 32 6.2.1. Hårdhedsprofiler....................................................................................................................... 32 6.2.2. Svejsefaktor.............................................................................................................................. 33 6.3. Forsøg med varmebehandling efter svejsning............................................................................. 34 6.3.1. Modningshærdning................................................................................................................... 34 6.3.2. Kunstig modning...................................................................................................................... 35 6.4. Mikrostrukturundersøgelser sammenholdt med hårdhedsmålinger............................................ 36 6.4.1. Z-planens struktur..................................................................................................................... 36 6.4.2. Y-planens struktur..................................................................................................................... 37 6.5. Varmecyklus................................................................................................................................ 38 6.5.1. Målt varmecyklus..................................................................................................................... 38 6.5.2. Sammenligning mellem model og eksperiment....................................................................... 39 6.5.3. Sammenligning mellem temperaturcyklus og hårdhed............................................................ 40 6.5.4. Estimering af HAZ-bredde....................................................................................................... 42

6.6. Fejlkilder..................................................................................................................................... 42 6.7. Videregående forsøg.................................................................................................................... 43 7. Konklusion...................................................................................................................... 44 8. Litteraturliste.................................................................................................................. 45 2. Problemformulering Aluminiumslegeringen 7075 T6 er en af de stærkeste aluminiumslegeringer der findes. Nogle af dens mekaniske egenskaber ligger på højde med ståls, men vægten er kun ca. 1/3. Derfor er der store brugsmuligheder for legeringer i de brancher hvor vægt er en vigtig parameter. Her kan nævnes brancher som rumfarts-, fly- og bilindustrien. En af begrænsningerne i brugen af 7075 T6, har været problemer med at svejse i materialet. Det er generelt betragtet som en ikke svejsbar legering, men forsøg her på DTU [1] har vist rimelige resultater ved svejsning i netop denne legering. Dette projekt vil omfatte yderligere svejseforsøg med efterfølgende undersøgelser, for at kunne klarlægge nogen af de problemer der kan opstå. Rapporten søger at sammenholde temperaturforløbet ved svejsning med de metallurgiske og mekaniske forandringer det medfører. Det er primært styrken/hårdheden af det svejste materiale der vil blive lagt vægt på, da forringelser i denne egenskab vil sætte væsentlige begrænsninger for den praktiske anvendelse. Både svejsemetallet og den varmepåvirkede zone vil blive undersøgt.

6.6. Fejlkilder.....................................................................................................................................<br />

42<br />

6.7. Videregående forsøg....................................................................................................................<br />

43<br />

7. Konklusion......................................................................................................................<br />

44<br />

8. Litteraturliste..................................................................................................................<br />

45<br />

2. Problemformulering<br />

Aluminiumslegeringen 7075 T6 er en af de stærkeste aluminiumslegeringer der findes. Nogle af<br />

dens mekaniske egenskaber ligger på højde med ståls, men vægten er kun ca. 1/3. Derfor er der<br />

store brugsmuligheder for legeringer i de brancher hvor vægt er en vigtig parameter. Her kan<br />

nævnes brancher som rumfarts-, fly- og bilindustrien. En af begrænsningerne i brugen af 7075 T6,<br />

har været problemer med at svejse i materialet. Det er generelt betragtet som en ikke svejsbar<br />

legering, men forsøg her på DTU [1] har vist rimelige resultater ved svejsning i netop denne<br />

legering. Dette projekt vil omfatte yderligere svejseforsøg med efterfølgende undersøgelser, for at<br />

kunne klarlægge nogen af de problemer der kan opstå. Rapporten søger at sammenholde<br />

temperaturforløbet ved svejsning med de metallurgiske og mekaniske forandringer det medfører.<br />

Det er primært styrken/hårdheden af det svejste materiale der vil blive lagt vægt på, da forringelser i<br />

denne egenskab vil sætte væsentlige begrænsninger for den praktiske anvendelse. Både<br />

svejsemetallet og den varmepåvirkede zone vil blive undersøgt.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!