Friction Stir Welding of Dissimilar AA6061-T6 to AZ31B-H24 Alloys

• Published in: Soldagem & Inspeção 2020, Vol.25
• Main Authors: Saldaña-Garcés, Rocio, Hernández-García, Daniela, García-Vázquez, Felipe, Gutiérrez-Castañeda, Emmanuel José, Verdera, David, Deaquino-Lara, Rogelio
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
• ISSN: 0104-9224; 1980-6973; 1980-6973
• DOI: 10.1590/0104-9224/si25.25

Friction Stir Welding (FSW) is a solid-state joining process that uses a non-consumable tool to join two facing workpieces without melting the workpiece material. FSW is predominantly used for welding lightweight materials such as aluminum and magnesium alloys. In the present investigation, AA6061-T6 and AZ31B-H24 alloys were joined by FSW using the following parameters: rotational speed of 400, 800, 1200 and 1600 rpm, welding speed of 30 and 60 mm/min and tilt angle of 1° and 3°. In some cases, a tool offset of 1 mm was used into the Mg-based alloy. Microstructural characteristics of the weld joints were analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy. The experimental results show that dissimilar welds can be obtained by placing the AA6061-T6 alloy on the advancing side under two processing conditions: i) without a tool offset using a welding speed of 30 mm/min, a rotational speed of 400 rpm and a tilt angle of 1° (M7) and ii) with a tool offset and a welding speed of 30 mm/min, using a rotational speed of 1200 rpm and a tilt angle of 3° (M3). Al3Mg2 and Al12Mg17 intermetallic compounds were observed in the stir zone. Hardness and tensile strength of joints M7 varied from 76 to 129 HV, and 88.2 MPa respectively, and these properties varied from 95 to 153 HV, and 18.95 MPa in joints M3. Resumo: A soldagem por fricção (FSW) é um processo de união em estado sólido que usa uma ferramenta não consumível para unir duas peças de trabalho opostas sem derreter o material da peça. O FSW é usado predominantemente na soldagem de materiais leves, como ligas de alumínio e magnésio. Neste trabalho, ligas AA6061-T6 e AZ31B-H24 foram unidas por FSW variando os seguintes parâmetros: velocidade de rotação (vrot) = 400, 800, 1200 e 1600 rpm, velocidade de deslocamento da ferramenta (vdf) de 30 e 60 mm/min e ângulo de inclinação de 1° e 3°. Em alguns casos, utilizou-se um desvio da ferramenta de 1 mm em direção à liga de Mg. As características microestruturais das juntas de solda foram analisadas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados experimentais mostraram que é possível obter zonas de misturas o soldagem colocando a liga AA6061-T6 no lado do avanço, cumprindo com duas condições de processamento: i) sem inclinação da ferramenta, vdf = 30 mm/min, vrot= 400 rpm e um ângulo de inclinação de 1° (M7) e ii) com desvio da ferramenta e com vdf = 30 mm/min e vrot = 1200 rpm e um ângulo de inclinação de 3° (M3). Foram observados c