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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2018

20.11.2017

Friction Stir Welding (FSW) of Aged CuCrZr Alloy Plates

verfasst von: Kaushal Jha, Santosh Kumar, K. Nachiket, K. Bhanumurthy, G. K. Dey

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2018

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Abstract

Friction Stir Welding (FSW) of Cu-0.80Cr-0.10Zr (in wt pct) alloy under aged condition was performed to study the effects of process parameters on microstructure and properties of the joint. FSW was performed over a wide range of process parameters, like tool-rotation speed (from 800 to 1200 rpm) and tool-travel speed (from 40 to 100 mm/min), and the resulting thermal cycles were recorded on both sides (advancing and retreating) of the joint. The joints were characterized for their microstructure and tensile properties. The welding process resulted in a sound and defect-free weld joint, over the entire range of the process parameters used in this study. Microstructure of the stir zone showed fine and equiaxed grains, the scale of which varied with FSW process parameters. Grain size in the stir zone showed direct correlation with tool rotation and inverse correlation with tool-travel speed. Tensile strength of the weld joints was ranging from 225 to 260 MPa, which is substantially lower than that of the parent metal under aged condition (~ 400 MPa), but superior to that of the parent material under annealed condition (~ 220 MPa). Lower strength of the FSW joint than that of the parent material under aged condition can be attributed to dissolution of the precipitates in the stir zone and TMAZ. These results are presented and discussed in this paper.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat W.M. Thomas, E.D. Nicholas, J.C. Needham, M.G. Murch, P. Temple Smith, and C.J. Dawes: The Welding Institute, TWI, International Patent Application No. PCT/GB92/02203 and GB Patent Application No. 9125978.8, 1991. W.M. Thomas, E.D. Nicholas, J.C. Needham, M.G. Murch, P. Temple Smith, and C.J. Dawes: The Welding Institute, TWI, International Patent Application No. PCT/GB92/02203 and GB Patent Application No. 9125978.8, 1991.
2.
Zurück zum Zitat A.C. Somashekharan, and L.E. Murr: Mater. Charact., 2004, vol. 52, pp. 49–64. A.C. Somashekharan, and L.E. Murr: Mater. Charact., 2004, vol. 52, pp. 49–64.
3.
Zurück zum Zitat A. Scialpi, M. De Giorgi, L.A.C. De Filippis, R. Nobile, F.W. Panella: Mater. Des., 2008, vol. 29,pp. 928-936.CrossRef A. Scialpi, M. De Giorgi, L.A.C. De Filippis, R. Nobile, F.W. Panella: Mater. Des., 2008, vol. 29,pp. 928-936.CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat Elangovan, K., Balasubramanian, V.: Mater. Charact., 2008, vol. 59 (9),pp. 1168-1177.CrossRef Elangovan, K., Balasubramanian, V.: Mater. Charact., 2008, vol. 59 (9),pp. 1168-1177.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Ghosh M., Kumar K., Kailas S.V., Ray A.K.: Mater. Des., 2010, vol. 31(6), pp. 3033-3037.CrossRef Ghosh M., Kumar K., Kailas S.V., Ray A.K.: Mater. Des., 2010, vol. 31(6), pp. 3033-3037.CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat R. Nandan, T. Debroy, H.K.D.H. Bhadeshia: Prog. Mater. Sci., 2008, vol. 53, pp. 980-1023.CrossRef R. Nandan, T. Debroy, H.K.D.H. Bhadeshia: Prog. Mater. Sci., 2008, vol. 53, pp. 980-1023.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Bhadeshia H.K.D.H., DebRoy T.: Sci. Technol. Weld. Join., 2009, vol 14(3), pp. 193-196.CrossRef Bhadeshia H.K.D.H., DebRoy T.: Sci. Technol. Weld. Join., 2009, vol 14(3), pp. 193-196.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Ramulu M., Edwards P.D., Sanders D.G., Reynolds A.P., Trapp T.: Mater. Des., 2010, vol. 31, pp. 3056–3061.CrossRef Ramulu M., Edwards P.D., Sanders D.G., Reynolds A.P., Trapp T.: Mater. Des., 2010, vol. 31, pp. 3056–3061.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat L. Zhou L., Liu H.J., Liu Q.W.: Mater.Des.,2010, vol. 31, pp. 2631–2636.CrossRef L. Zhou L., Liu H.J., Liu Q.W.: Mater.Des.,2010, vol. 31, pp. 2631–2636.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Kiyohiro Y., Naoto T., Akihiko K., Yoshiaki M., Hidetoshi F., Hisashi S., Shuhei N., Akira H., Takuya N.: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 595, pp. 291–296.CrossRef Kiyohiro Y., Naoto T., Akihiko K., Yoshiaki M., Hidetoshi F., Hisashi S., Shuhei N., Akira H., Takuya N.: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 595, pp. 291–296.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat De A., Bhadeshia H.K.D.H, DebRoy T.: Mater. Sci. Technol., 2014, vol. 30(9), pp. 1050-1056.CrossRef De A., Bhadeshia H.K.D.H, DebRoy T.: Mater. Sci. Technol., 2014, vol. 30(9), pp. 1050-1056.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat V Manvatkar, A De, L E Svensson, T DebRoy: Scripta Mater., 2015, vol. 94(1), pp. 36-39.CrossRef V Manvatkar, A De, L E Svensson, T DebRoy: Scripta Mater., 2015, vol. 94(1), pp. 36-39.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Huabing Li, Shouxing Yang, Shucai Zhang, Bin Zhang, Zhouhua Jiang, Hao Feng, Peide Han, Jizhong Li: Mater.Des.,2017, vol. 118, pp. 207–217.CrossRef Huabing Li, Shouxing Yang, Shucai Zhang, Bin Zhang, Zhouhua Jiang, Hao Feng, Peide Han, Jizhong Li: Mater.Des.,2017, vol. 118, pp. 207–217.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Shokri V., Sadeghi A., Sadeghi M.H.: Mater. Sci. Eng. A, 2017, vol. 693, pp. 111–120.CrossRef Shokri V., Sadeghi A., Sadeghi M.H.: Mater. Sci. Eng. A, 2017, vol. 693, pp. 111–120.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Nandan R., Roy G.G., Lienert T.J., DebRoy T.: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 883–895.CrossRef Nandan R., Roy G.G., Lienert T.J., DebRoy T.: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 883–895.CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat Arora A., Nandan R., Reynolds A. P., DebRoy T.: Scripta Mater., 2009, vol.60, pp. 13–16.CrossRef Arora A., Nandan R., Reynolds A. P., DebRoy T.: Scripta Mater., 2009, vol.60, pp. 13–16.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat A. Arora, Z. Zhang, A. Deb, and T. DebRoy: Scripta Mater., 2009, vol. 61, pp. 863–866.CrossRef A. Arora, Z. Zhang, A. Deb, and T. DebRoy: Scripta Mater., 2009, vol. 61, pp. 863–866.CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat Won-Bae Lee, Seung-Boo Jung: Mater. Lett., 2004, vol. 58,pp. 1041-1046.CrossRef Won-Bae Lee, Seung-Boo Jung: Mater. Lett., 2004, vol. 58,pp. 1041-1046.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Polar A., Indacochea J.E.: J. Manuf. Sci. Eng., 2009, vol. 131, pp. 0310121-7.CrossRef Polar A., Indacochea J.E.: J. Manuf. Sci. Eng., 2009, vol. 131, pp. 0310121-7.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Liu H.J., Shen J.J., Huang Y. X., Kuang L. Y., Liu C., Li C.:Sci. Technol. Weld.Join., 2009, vol. 14(6), pp. 577-583.CrossRef Liu H.J., Shen J.J., Huang Y. X., Kuang L. Y., Liu C., Li C.:Sci. Technol. Weld.Join., 2009, vol. 14(6), pp. 577-583.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat J.J. Shen, H.J. Liu, and F. Cui: Mater. Des., 2010, vol. 31, p. 3937–42.CrossRef J.J. Shen, H.J. Liu, and F. Cui: Mater. Des., 2010, vol. 31, p. 3937–42.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Sun Y.F., Fujii H.: Mater. Sci. Engg. A, 2010, vol. 527,pp. 6879-6886.CrossRef Sun Y.F., Fujii H.: Mater. Sci. Engg. A, 2010, vol. 527,pp. 6879-6886.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Hwang Y.M., Fan P.L., Lin C.H.: J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210,pp. 1667-1672.CrossRef Hwang Y.M., Fan P.L., Lin C.H.: J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210,pp. 1667-1672.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Nan Xu, Rintaro Ueji, Yoshiaki Morisada, Hidetoshi Fuji: Mater. Des., 2014, vol. 56, pp. 20–25.CrossRef Nan Xu, Rintaro Ueji, Yoshiaki Morisada, Hidetoshi Fuji: Mater. Des., 2014, vol. 56, pp. 20–25.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Xue P., Wang B.B., Chen F.F., Wang W.G., Xiao B.L., Ma Z.Y.: Mater. Charact., 2016, vol. 121, pp. 187–194.CrossRef Xue P., Wang B.B., Chen F.F., Wang W.G., Xiao B.L., Ma Z.Y.: Mater. Charact., 2016, vol. 121, pp. 187–194.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Nan Xu, Qining Song, Yefeng Bao, Yongfeng Jiang, Jun Shen: Mater. Sci. Eng. A, 2017, vol. 687, pp. 73–81.CrossRef Nan Xu, Qining Song, Yefeng Bao, Yongfeng Jiang, Jun Shen: Mater. Sci. Eng. A, 2017, vol. 687, pp. 73–81.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Batra I.S., Dey G.K., Kulkarni U.D., Banerjee S.: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 356,pp. 32-36.CrossRef Batra I.S., Dey G.K., Kulkarni U.D., Banerjee S.: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 356,pp. 32-36.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M. Lipa, A. Durocher, R. Tivey, Th. Huber, B. Schedler, and J. Weigert: Fus. Eng. Des., 2005, vol. 75–79, pp. 469–73.CrossRef M. Lipa, A. Durocher, R. Tivey, Th. Huber, B. Schedler, and J. Weigert: Fus. Eng. Des., 2005, vol. 75–79, pp. 469–73.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat K. Ioki, F. Elio, V. Barabash, V. Chuyanov, V. Rozov, X. Wang, J. Chen, L. Wang, P. Lorenzetto, A. Peacock, M. Enoeda, H. Nishi, B.G. Hong, Y.H. Jeong, A. Gervash, I. Mazul, T. Tanaka, M. Ulrickson:Fus. Eng. Des., 2007, vol. 82,pp. 1774-1780.CrossRef K. Ioki, F. Elio, V. Barabash, V. Chuyanov, V. Rozov, X. Wang, J. Chen, L. Wang, P. Lorenzetto, A. Peacock, M. Enoeda, H. Nishi, B.G. Hong, Y.H. Jeong, A. Gervash, I. Mazul, T. Tanaka, M. Ulrickson:Fus. Eng. Des., 2007, vol. 82,pp. 1774-1780.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A. Durocher, D. Ayrault, Ch. Chagnot, M. Lipa, W. Saikaly: J. Nucl. Mater., 2007, vol. 367–370, pp. 1208–12.CrossRef A. Durocher, D. Ayrault, Ch. Chagnot, M. Lipa, W. Saikaly: J. Nucl. Mater., 2007, vol. 367–370, pp. 1208–12.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Suri A.K., Krishnamurthy N., Batra I.S.: J. Phys., 2010, vol. 208, no. 1, p. 012001. Suri A.K., Krishnamurthy N., Batra I.S.: J. Phys., 2010, vol. 208, no. 1, p. 012001.
36.
Zurück zum Zitat Jeong-Yong Park, Jung-Suk Lee, Byung-Kwon Choi, Bong Guen Hong, Yong Hwan Jeong:Fus. Eng.Des., 2008, vol. 83, pp. 1503-1507.CrossRef Jeong-Yong Park, Jung-Suk Lee, Byung-Kwon Choi, Bong Guen Hong, Yong Hwan Jeong:Fus. Eng.Des., 2008, vol. 83, pp. 1503-1507.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Huabing Li, Shouxing Yang, Shucai Zhang, Binbin Zhang, Zhouhua Jiang, HaoFeng, Peide Han, Jizhong Li:J. Nucl.Mater., 2011, vol. 417, pp. 916-919.CrossRef Huabing Li, Shouxing Yang, Shucai Zhang, Binbin Zhang, Zhouhua Jiang, HaoFeng, Peide Han, Jizhong Li:J. Nucl.Mater., 2011, vol. 417, pp. 916-919.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Obitz C., Öijerholm J., Wikman S., Bratu E.: Nucl. Mater.Enrg., 2016, vol. 9, pp. 261–266. Obitz C., Öijerholm J., Wikman S., Bratu E.: Nucl. Mater.Enrg., 2016, vol. 9, pp. 261–266.
39.
Zurück zum Zitat Ihira R., Gwon H., Kasada R., Konishi S.: Fus. Eng. Des., 2016, vol. 109–111, pp. 485–488.CrossRef Ihira R., Gwon H., Kasada R., Konishi S.: Fus. Eng. Des., 2016, vol. 109–111, pp. 485–488.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Shueh C., Chan C.K., Chang C.C., Sheng I.C.: Nucl. Instr. Methods Phys. Res. A, 2017, vol. 841,pp. 1–4.CrossRef Shueh C., Chan C.K., Chang C.C., Sheng I.C.: Nucl. Instr. Methods Phys. Res. A, 2017, vol. 841,pp. 1–4.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Pankaj S., Kaushal J., Dey G.K., Amit A.: Wear, 2017, vol. 378-379, pp. 82–89. Pankaj S., Kaushal J., Dey G.K., Amit A.: Wear, 2017, vol. 378-379, pp. 82–89.
42.
Zurück zum Zitat J. Kaushal, S. Pankaj, A. Amit, K. Bhanumurthy, and G.K. Dey: Unpublished research, 2017. J. Kaushal, S. Pankaj, A. Amit, K. Bhanumurthy, and G.K. Dey: Unpublished research, 2017.
43.
Zurück zum Zitat R.W. Messler Jr.: Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy, Wiley, Weinheim, 2004, pp. 608–09. R.W. Messler Jr.: Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy, Wiley, Weinheim, 2004, pp. 608–09.
Metadaten
Titel
Friction Stir Welding (FSW) of Aged CuCrZr Alloy Plates
verfasst von
Kaushal Jha
Santosh Kumar
K. Nachiket
K. Bhanumurthy
G. K. Dey
Publikationsdatum
20.11.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4413-2

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