The Effect of Different Filler Metals on Mechanical and Microstructure Properties of AW 6061 Welded Joints

Aybars Bağlan; Mustafa Tümer

Makale detayları

The Effect of Different Filler Metals on Mechanical and Microstructure Properties of AW 6061 Welded Joints

Yazarlar:

Aybars Bağlan | Mustafa Tümer

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Havacılık Malzemeleri

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.897-905

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335469

pISSN:

2757-9255

Anahtar kelimeler:

Özet:

 The aviation industry increasingly prefers aluminum alloys due to their weight reduction, strength, and cost benefits, which are parallel with changes in material science. Despite their unique properties, joining aluminum materials presents its own set of challenges. Specific techniques must be determined for welding methods, welding parameters, proper filler metal selection, and thorough cleaning of the base material. Among aluminum alloys that can be heat treated, AW 6061 is preferred in aircraft fuselage and structural components due to its mechanical properties and corrosion resistance achieved through appropriate processes. In aviation repair and maintenance welding operations, it is common practice to address damage to aluminum alloys through welding processes. This study aimed to characterize the mechanical and microstructural performance of AW 6061 when welded utilizing TIG welding method and to evaluate the impact of filler metal on the structural performance. The welding metal obtained with ER 4190 filler metal demonstrated better mechanical properties than ER 5356. In the tensile test of the welded samples, all fractures occurred in the base material. In contrast to its tensile test performance, the higher hardness values observed with ER 5356 are due to dissolution in intermetallic phases in the heat-affected zone of the wide weld pool.

 The aviation industry increasingly prefers aluminum alloys due to their weight reduction, strength, and cost benefits, which are parallel with changes in material science. Despite their unique properties, joining aluminum materials presents its own set of challenges. Specific techniques must be determined for welding methods, welding parameters, proper filler metal selection, and thorough cleaning of the base material. Among aluminum alloys that can be heat treated, AW 6061 is preferred in aircraft fuselage and structural components due to its mechanical properties and corrosion resistance achieved through appropriate processes. In aviation repair and maintenance welding operations, it is common practice to address damage to aluminum alloys through welding processes. This study aimed to characterize the mechanical and microstructural performance of AW 6061 when welded utilizing TIG welding method and to evaluate the impact of filler metal on the structural performance. The welding metal obtained with ER 4190 filler metal demonstrated better mechanical properties than ER 5356. In the tensile test of the welded samples, all fractures occurred in the base material. In contrast to its tensile test performance, the higher hardness values observed with ER 5356 are due to dissolution in intermetallic phases in the heat-affected zone of the wide weld pool.

 The aviation industry increasingly prefers aluminum alloys due to their weight reduction, strength, and cost benefits, which are parallel with changes in material science. Despite their unique properties, joining aluminum materials presents its own set of challenges. Specific techniques must be determined for welding methods, welding parameters, proper filler metal selection, and thorough cleaning of the base material. Among aluminum alloys that can be heat treated, AW 6061 is preferred in aircraft fuselage and structural components due to its mechanical properties and corrosion resistance achieved through appropriate processes. In aviation repair and maintenance welding operations, it is common practice to address damage to aluminum alloys through welding processes. This study aimed to characterize the mechanical and microstructural performance of AW 6061 when welded utilizing TIG welding method and to evaluate the impact of filler metal on the structural performance. The welding metal obtained with ER 4190 filler metal demonstrated better mechanical properties than ER 5356. In the tensile test of the welded samples, all fractures occurred in the base material. In contrast to its tensile test performance, the higher hardness values observed with ER 5356 are due to dissolution in intermetallic phases in the heat-affected zone of the wide weld pool.

 Havacılık endüstrisi, malzeme alanında meydana gelen değişimlere paralel olarak ağırlık azaltımı, mukavemet ve maliyet açısından aluminyum alaşımlarını giderek artan bir kullanım alanında tercih etmektedir. Ancak benzersiz özelliklerine rağmen aluminyum malzemelerin birleştirilmesinin kendine has zorlukları vardır. Kaynak yöntemi, kaynak parametreleri, doğru ilave metal seçimi ve ana malzemenin kapsamlı temizliği için belirli tekniklerin belirlenmesi gerekir. Isıl işlem uygulanabilen alüminyum alaşımlarından AW 6061 uygun işlemler neticesinde sergiledikleri mekanik özellikler ve korozyon dayanımları ile uçak gövde ve yapı elemanlarında tercih edilirler. Havacılık tamir-bakım kaynak işlemlerinde aluminyum alaşımlarında meydana gelen hasarların kaynak prosesleri ile giderilmesi yaygın bir uygulamadır. Bu çalışmada AW 6061in Tungsten Inet Gas TIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve elde edilen kaynak metallerinde ilave metalin yapısal performansa etkisini belirlemek amacı ile mekanik ve mikroyapısal karakterizasyon gerçekleştirilmiştir. Birleştirme performansı açısından ER 4190 ilave metal ile elde edilen kaynak metali ER5356ya göre daha iyi mekanik özellikler elde edilmiştir. Kaynaklı numunelere uygulanan çekme testi sonrasında tüm kopmalar ana malzemede meydana gelmiştir. ER 5356nın çekme testi ile uyumsuz olarak sertlik açısından daha yüksek değerler elde edilmesinin nedeni geniş bir alanda oluşan kaynak havuzunun ısı etkisi altındaki bölgede intermetalik fazlarda meydana getirdiği çözünmeden kaynaklanmaktadır.

Makale detayları

The Effect of Different Filler Metals on Mechanical and Microstructure Properties of AW 6061 Welded Joints

Yazarlar:

Aybars Bağlan | Mustafa Tümer

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Havacılık Malzemeleri

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.897-905

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335469

pISSN:

2757-9255

Aluminium alloys

Microstructure

Hardness

Mechanical Properties

TIGAluminyum alaşımları

Mikroyapı

Sertlik

Mekanik özellikler

TIG

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Aybars Bağlan | Mustafa Tümer

Yayıncı: Cukurova University

Ana Başlıklar: Havacılık Malzemeleri

Dergi: Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.897-905

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 12/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001335469

pISSN: 2757-9255

Sayı

Yazarlar:

Aybars Bağlan | Mustafa Tümer

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Havacılık Malzemeleri

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.897-905

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335469

pISSN:

2757-9255