Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Multi-Response-Optimierung des Wolfram-Inertgasschweißens (WIG) von Al6063/15 % Sicp-Metallmatrix-Verbundwerkstoffen

Rahul Choudhary

Materialwissenschaftler und Forscher in diesem Bereich erfüllen seit Jahrzehnten die Nachfrage des Maschinenbausektors bei der Synthese von Materialien, um die geforderten Eigenschaften zu erreichen und so die Effizienz und Kosteneinsparungen im Fertigungssektor zu steigern. Aluminium-Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (AMMCs) werden als Strukturmaterialien immer beliebter und ihre Verbindung ist daher von größter Bedeutung. Die Verbindung von hochentwickelten Materialien spielt in modernen Fertigungsindustrien eine immer wichtigere Rolle. AMMCs verfügen über eine einzigartige Kombination aus mechanischen und physikalischen Eigenschaften, wie hohe spezifische Festigkeit, spezifischer Elastizitätsmodul, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und gute Verschleißfestigkeit; diese werden in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie, der elektronischen Verpackung, medizinischen Geräten, Wärmetauscherlamellen und anderen verwandten Industrien häufig eingesetzt. Da diese neuen Materialien verfügbar werden, ist es notwendig, Verbindungstechniken zu definieren und zu optimieren und ein gründliches Verständnis des Prozesses zu erlangen. Die vorliegende Arbeit befasst sich zunächst mit der Herstellung von SiCp-verstärkten AMMCs (Al6063/15 % SiCp) mit der Flüssigverarbeitungstechnik, d. h. dem Rührgussverfahren, und sucht später nach Möglichkeiten einer erfolgreichen Verbindung mit dem WIG-Verfahren für mögliche Strukturanwendungen. Bei der vorliegenden Studie handelt es sich um eine experimentelle Studie zur Optimierung der Prozessparameter Frequenz (Hz), Strom (A), Schutzgasdurchflussrate (l/m), Prozentuale Zeit positive Elektrode (µs). Die bewerteten Leistungskennzahlen sind Mikrohärte (VHN) und Schlagzähigkeit (Joule) beim WIG-Schweißen von Al6063/15 % SiCp. Die Ergebnisse wurden mithilfe der Taguchis-Methode analysiert. Die optimalen Werte für die Mikrohärte sind A1B3C3D1 (Frequenz HF Hz, Strom 105 A, Schutzgasdurchflussrate 14 l/m, Prozentuale Zeit positive Elektrode 60 µs). Die optimalen Werte für die Schlagzähigkeit sind A2B1C1D3 (Frequenz LF Hz, Strom 85 A, Schutzgasdurchflussrate 10 l/m, Prozentuale Zeit positive Elektrode 70 µs).