Dissimilar friction stir welding on highly reinforced composite (AA6061-40%SiC) and a monolithic AA6061-T651 aluminium alloy

Abstract

Friction Stir Welding was developed for aluminium alloys because it avoids many of the common problems of fusion welding, but the versatility of the technique has extended it to other materials, even to metal matrix composites and dissimilar joins, what could partially satisfy the needs of transport industry. The main interest of dissimilar unions in the transport industry is the combination of good mechanical properties of one material and either low specific weight or good corrosion resistance or good electrical properties of second material. To be able to join the pieces of materials, the process needs to generate enough heat to create a plastic region around the pin of the tool and exert enough stress on the material to flow. This region could turns up really complex if you join two materials from very different nature.

Se han estudiado uniones disimilares de materiales con alto contenido de refuerzo y aleaciones de aluminio. Para la unión disimilar Al6061- Al6061/40% SiC hay un valor de coeficiente de fricción por debajo del cual, las uniones de soldadura son de mala calidad. Coeficientes de fricción altos, dan lugar a áreas termomecánicamente afectadas de menor valor. Es como si los fenómenos de fricción y deformación compitieran. La temperatura provoca una disminución en el coeficiente de fricción y tiene como consecuencia uniones de soldadura de mala calidad. Se pueden obtener uniones de buena calidad para un amplio rango de esfuerzos de forja, y la velocidad de rotación y el ángulo de inclinación de la herramienta no determinan la calidad de la unión de soldadura en sí mismo. Sería necesario hacer ampliar el estudio para comprobar el efecto del dwell time en la calidad de la unión en función de la tempertura y el coeficiente de fricción no aumente la temperatura del material por encima de cierto valor.