การปรับปรุงแนวเชื่อมอะลูมิเนียมผสมหล่อกึ่งแข็งด้วยวิธีการเชื่อมกึ่งแข็ง
คำสำคัญ:
การเชื่อมในสถานะกึ่งของแข็ง, อะลูมิเนียมผสมเกรด SSM356, การเชื่อมด้วยสว่านไฟฟ้าบทคัดย่อ
การปรับปรุงแนวเชื่อมอะลูมิเนียมผสมหล่อกึ่งแข็งด้วยวิธีการเชื่อมกึ่งแข็ง เป็นงานวิจัยเพื่อศึกษาโครงสร้างทางกายภาพ
มหภาค จุลภาค และสมบัติเชิงกลของอะลูมิเนียมหล่อผสมกึ่งแข็งเกรด SSM356 ที่ผ่านการเชื่อมในสถานะกึ่งแข็ง โดยให้ความร้อน
บริเวณแนวต่อชนด้วยเครื่องให้ความร้อนแบบขดลวด (Induction Heater) มีการควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงระหว่าง 580-590°C
ตลอดการเชื่อม เชื่อมด้วยสว่านไฟฟ้า ดอกสว่าน 4 mm ที่ความเร็วรอบดอกสว่าน 1,750 rpm มีความเร็วเดินแนวเชื่อมที่
75 mm/min โดยทำาการวิจัยที่ 3 สภาวะแตกต่างกันซึ่ง 2 สภาวะแรกจะเป็นการเชื่อมภายใต้บรรยากาศปกติ โดยจะเชื่อมเพื่อหา
ทิศทางดอกสว่านที่ให้สมบัติเชิงกลของแนวเชื่อมดีที่สุด ได้แก่ 1) การเชื่อมโดยใช้ดอกสว่านทิศทางหมุนตามเข็มนาฬิกา 2) การ
เชื่อมโดยใช้ดอกสว่านทิศทางหมุนทวนเข็มนาฬิกา จากผลการวิเคราะห์พบว่า สภาวะการเชื่อมโดยใช้ดอกสว่านหมุนตามเข็ม
นาฬิกาให้ผลโครงสร้างทางกายภาพ มหภาค จุลภาคและสมบัติเชิงกลให้ค่ามากกว่าเพียงเล็กน้อย จึงได้นำาตัวแปรนี้นำาไปเชื่อม
ในสภาวะภายใต้แก๊สปกคลุม (แก๊สไนโตรเจน) อัตราการไหล 5 l/min อุณหภูมิแก๊ส 300°C นำาผลการวิเคราะห์โครงสร้างทาง
กายภาพ มหภาค จุลภาคและสมบัติเชิงกลมาเปรียบเทียบกับชิ้นงานที่เชื่อมในบรรยากาศปกติด้วยดอกสว่านหมุนตามเข็มนาฬิกา
พบว่า ชิ้นงานที่เชื่อมภายใต้แก๊สปกคลุมจะให้ค่าสมบัติ (ค่าความแข็งแรงดึงเท่ากับ 121.7 MPa และมีค่าความแข็งเท่ากับ 63.9
Hv(0.1)) สูงกว่าชิ้นงานที่เชื่อมภายใต้บรรยากาศปกติ (ค่าความแข็งแรงดึงเท่ากับ 111.2 MPa และมีค่าความแข็งเท่ากับ 63.2 Hv(0.1))
เอกสารอ้างอิง
Alloys. Journal of the Electrochemical Society, 152(4), 140-151.
Binrohim, P & Muangjunburee, P. (2015). Improvement of Semi-Solid State of SSM Aluminum Alloys. The 30th
Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Prince of Songkla University. (in Thai)
Jung, B., Lee, H., & Park H. (2013). Effect of grain size on the indentation hardness for polycrystalline meterials
by the modified strain gradient theory. International Journal of Solid and Structure, 50, 2719-2724.
Merlin, M & Garagnani, G. (2009). Mechanical and microstructure characterization of A356 casting realized
with full and empty cores. Metallirgical Science and Technology, 27(1), 21-30.
Muangjunburee, P. (2012). Welding Engineering. Songkla: Education Technology, Faculty of Engineering,
Prince of Songkla University. (in Thai)
Panneerselvam, K & Lenin, K. (2014). Joining of Nylon 6 plate by friction stir welding process using threaded
pin profile. Materials and Design, 53, 302-307.
Petkhwan, A., Muangjunburee, P & Wannasin, J. (2014). Investigation of microstructure and mechanical properties
of semi-solid state joining SSM aluminum alloys. Mechanics and Materials, 496(500), 371-375.
Threadgill, P.L., Leonard, A.J., Shercliff, H.R & Withers, P.J. (2009). Friction stir welding of aluminum alloys.
International Review, 54(2), 49-93.
How, Q., Mutharasan, R. & Kozal, M. (1995). Feasibility of aluminum nitride formation in aluminum alloys.
Materials of Science and Engineering.
Saisang, C., Makklang, A & Kongtrakul, W. (2011). Welding Metallurgy. Bangkok: Se-education.
Sikon, L. (2008). Materials Engineering. Songkla: Education Technology, Faculty of Engineering, Prince of
Songkla University. (in Thai)
Wanasin, J & Thanabumrungkul, S. (2008). Development of a Semi-Solid metal processing technique for
aluminium casting application. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 30(2), 215-220.
Wanasin, J., Burapa, R & Canyut, R. (2009). Improvement of aluminum A356 Casting by GISS process.
7th Engineering Conference, Prince of Songkla University. (in Thai)
