Miskolci Egyetem

Geacutepeacuteszmeacuternoumlki eacutes Informatikai Kar

Geacutepeacuteszmeacuternoumlk Szak

Anyagtechnoloacutegia szakiraacuteny

2017

Miskolci Egyetem

Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium lemezkombinaacutecioacutek

ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Lippai Aacutedaacutem

I11KYO

3780 Edeleacuteny Katona Joacutezsef uacutet 39

Tartalomjegyzeacutek

1 Bevezeteacutes 1

2 Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium oumltvoumlzetek 2

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban 2

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk 3

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram alapjaacuten 4

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere 6

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 6

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 7

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese 8

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban 11

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai 13

3 Alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutege 16

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők 16

311 A feluumlleti oxidreacuteteg 16

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 17

313 A varrat gaacutezporozitaacutesa 18

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese 19

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg 19

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes 20

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese 20

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese 21

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 22

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese 23

351 Hegesztő berendezeacutes 24

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek 26

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt aacutetlapolt

lemezkoumlteacutesekre 29

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok 35

4 Kiacuteseacuterletek kivitelezeacutese 39

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes 39

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes 42

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek 43

5 Kiacuteseacuterletek kieacuterteacutekeleacutese 45

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat 45

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa 46

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa 48

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok 50

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata 52

6 Oumlsszegzeacutes 54

7 Summary 55

8 Koumlszoumlnetnyilvaacuteniacutetaacutes 56

9 Irodalomjegyzeacutek 57

- 1 -

1 BEVEZETEacuteS

Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is

egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb

karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően

csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek

meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek

meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg

csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek

karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek

alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg

alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-

ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]

Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy

gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban

uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute

oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A

pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a

gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő

magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat

tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt

szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom

vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű

koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom

alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az

autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]

- 2 -

2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM

OumlTVOumlZETEK

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban

A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes

oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium

sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute

szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a

hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek

előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a

repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)

olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi

27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten

kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően

kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar

kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben

nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet

kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem

befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute

keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash

ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls

raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel

alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)

a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]

Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot

tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences

alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a

- 3 -

legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega

szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem

sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek

Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot

effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a

szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el

[3]

oumltvoumlzeacutessel

keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal

hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)

reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel

illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk

A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet

alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve

az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek

vegyuumlletet [3]

Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek

Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb

eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas

aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum

07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-

oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

Tartalomjegyzeacutek

1 Bevezeteacutes 1

2 Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium oumltvoumlzetek 2

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban 2

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk 3

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram alapjaacuten 4

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere 6

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 6

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 7

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese 8

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban 11

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai 13

3 Alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutege 16

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők 16

311 A feluumlleti oxidreacuteteg 16

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 17

313 A varrat gaacutezporozitaacutesa 18

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese 19

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg 19

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes 20

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese 20

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese 21

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 22

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese 23

351 Hegesztő berendezeacutes 24

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek 26

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt aacutetlapolt

lemezkoumlteacutesekre 29

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok 35

4 Kiacuteseacuterletek kivitelezeacutese 39

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes 39

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes 42

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek 43

5 Kiacuteseacuterletek kieacuterteacutekeleacutese 45

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat 45

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa 46

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa 48

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok 50

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata 52

6 Oumlsszegzeacutes 54

7 Summary 55

8 Koumlszoumlnetnyilvaacuteniacutetaacutes 56

9 Irodalomjegyzeacutek 57

- 1 -

1 BEVEZETEacuteS

Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is

egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb

karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően

csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek

meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek

meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg

csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek

karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek

alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg

alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-

ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]

Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy

gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban

uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute

oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A

pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a

gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő

magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat

tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt

szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom

vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű

koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom

alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az

autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]

- 2 -

2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM

OumlTVOumlZETEK

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban

A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes

oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium

sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute

szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a

hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek

előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a

repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)

olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi

27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten

kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően

kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar

kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben

nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet

kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem

befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute

keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash

ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls

raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel

alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)

a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]

Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot

tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences

alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a

- 3 -

legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega

szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem

sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek

Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot

effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a

szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el

[3]

oumltvoumlzeacutessel

keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal

hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)

reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel

illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk

A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet

alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve

az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek

vegyuumlletet [3]

Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek

Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb

eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas

aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum

07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-

oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 1 -

1 BEVEZETEacuteS

Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is

egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb

karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően

csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek

meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek

meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg

csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek

karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek

alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg

alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-

ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]

Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy

gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban

uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute

oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A

pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a

gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő

magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat

tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt

szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom

vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű

koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom

alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az

autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]

- 2 -

2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM

OumlTVOumlZETEK

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban

A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes

oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium

sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute

szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a

hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek

előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a

repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)

olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi

27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten

kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően

kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar

kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben

nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet

kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem

befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute

keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash

ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls

raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel

alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)

a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]

Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot

tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences

alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a

- 3 -

legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega

szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem

sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek

Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot

effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a

szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el

[3]

oumltvoumlzeacutessel

keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal

hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)

reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel

illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk

A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet

alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve

az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek

vegyuumlletet [3]

Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek

Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb

eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas

aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum

07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-

oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 2 -

2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM

OumlTVOumlZETEK

21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban

A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes

oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium

sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute

szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a

hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek

előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a

repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)

olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi

27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten

kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően

kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar

kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben

nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet

kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem

befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute

keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash

ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls

raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel

alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)

a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]

Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot

tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences

alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a

- 3 -

legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega

szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem

sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek

Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot

effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a

szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el

[3]

oumltvoumlzeacutessel

keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal

hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)

reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel

illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk

A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet

alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve

az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek

vegyuumlletet [3]

Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek

Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb

eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas

aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum

07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-

oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 3 -

legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega

szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem

sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek

Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot

effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a

szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el

[3]

oumltvoumlzeacutessel

keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal

hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)

reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel

illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval

22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk

A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet

alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve

az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek

vegyuumlletet [3]

Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek

Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb

eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas

aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum

07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-

oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 4 -

Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb

tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]

Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn

Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb

Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr

Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni

Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi

Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg

Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom

fuumlggveacutenyeacuteben

1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]

23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram

alapjaacuten

Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a

sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 5 -

eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G

pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt

keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet

nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium

oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell

[2]

A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk

A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd

oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az

I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a

II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a

feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi

lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-

as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak

laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium

oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]

2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 6 -

3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]

A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb

emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba

24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere

Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben

megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute

egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk

241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első

szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute

oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet

elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0

akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 7 -

Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt

keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis

alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel

1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Mangaacuten

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium

7xxx Cink

8xxx Liacutetium

9xxx Egyeacuteb

242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese

Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az

oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi

formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]

Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton

beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0

akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 8 -

2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]

Főcsoport Fő oumltvoumlző elem

1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium

2xxx Reacutez

3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium

4xxx Sziliacutecium

5xxx Magneacutezium

6xxx -

7xxx Cink

8xxx Oacuten

9xxx Egyeacuteb

243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese

A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai

tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest

koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel

Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes

tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető

jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes

hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten

veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek

jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]

F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten

egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a

hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes

O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek

gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi

folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 9 -

H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny

alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek

W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető

oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a

legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső

mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez

T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben

leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban

foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent

Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran

ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak

A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott

kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok

tartalmazzaacutek

Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első

jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok

jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze

3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka

H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny

H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges

uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva

Hx4 Feacutelkemeacuteny

H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus

kezeleacutessel stabilizaacutelva

Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny

H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy

festve

Hx8 Teljesen kemeacuteny

Hx9 Extra kemeacuteny

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 10 -

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos

kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll

pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese

eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző

sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a

termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi

4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre

vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes

azok jelenteacutesei

4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]

T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd

termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett

oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)

T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba

kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)

T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett

oumltvoumlzetek

T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen

alakiacutetott oumltvoumlzetek

T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen

oumlregiacutetett oumltvoumlzetek

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 11 -

25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban

Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az

autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd

1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt

koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor

koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben

egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel

karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős

lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben

alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben

talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta

be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land

Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]

Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor

a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten

megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben

alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű

elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb

vezethetőseacuteg jellemzi [5]

Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll

hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash

hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt

energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos

autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy

alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi

energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik

szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő

legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 12 -

lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute

mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]

A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket

uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek

ki [5]

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta

zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes

koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]

A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet

melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen

vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt

kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll

Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus

Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1

nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]

A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal

megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve

7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz

felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban

gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb

oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat

egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek

szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 13 -

4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]

251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai

2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent

magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan

kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet

azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem

olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti

korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx

jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium

oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel

oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]

5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az

eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg

sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa

megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek

az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 14 -

Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]

[6]

6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai

A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően

ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes

forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx

csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval

szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek

karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

7xxx főcsoport tulajdonaacutegai

A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is

tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium

oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől

fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes

eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a

korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy

szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele

hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a

korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute

elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]

Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott

kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 15 -

5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]

Csoport Autoacute

gyaacutertaacutes

Hajoacutegyaacutertaacutes

off-shore

szerkezetek

Repuumllőgeacutep-

gyaacutertaacutes

Űrhajoacute

gyaacutertaacutes

Kereacutekpaacuter

gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar

1xxx 1050

1200

2xxx

2008

2016

2036

2024 2195

2219 2014

3xxx 3003

3103

4xxx 4043

5xxx

5083

5182

5456

5754

5052

5059

5083

5086

5052 5059

6xxx 6016

6082

6061

6063

6061

6063

6061

6063

7xxx 7020 7068

7075

7005

7075 7020

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 16 -

3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE

Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a

hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi

tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben

taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt

tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen

vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln

vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett

szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz

alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]

Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek

a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az

alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az

aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok

sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes

olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes

annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes

koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek

elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]

31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők

311 A feluumlleti oxidreacuteteg

Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3

reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely

joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi

hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera

amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 17 -

akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő

eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes

feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl

savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten

az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]

6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok

eseteacuten [8]

Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja

Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal

BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik

Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik

Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal

Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti

suacuterloacutedaacutessal

312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes

alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent

meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő

hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek

hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a

hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd

oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl

leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az

oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 18 -

csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes

hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok

nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute

hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de

megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A

kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha

mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb

meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]

5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben

oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]

313 A varrat porozitaacutesa

Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a

hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a

hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben

keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege

drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok

taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 19 -

megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute

jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet

mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]

314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese

Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet

elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten

kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes

meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben

teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az

elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi

tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a

kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]

7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]

Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti

mennyiseacutege

[]

Oumltvoumlző

veszteseacuteg

[]

Kieacutegeacutes

meacuterteacuteke

[]

Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43

BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57

AlMg5 Mg 5 35 70

AWI VFI hegeszteacutes

(141131)

AlMg3 Mg 3 ~01 ~25

AlMg5 Mg 5 ~06 ~12

VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16

315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg

Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a

kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen

a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben

megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 20 -

elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt

iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a

hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]

Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege

kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]

316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes

Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat

megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes

soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad

Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten

az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A

hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem

fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a

hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag

adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest

okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet

Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes

eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]

32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző

neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A

gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de

legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek

hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet

kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz

szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell

elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 21 -

fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni

Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket

eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A

melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet

elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban

azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira

kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1

eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera

hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek

termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal

megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes

ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]

33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese

Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-

javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell

oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda

a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A

nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas

Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely

fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet

elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre

Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet

elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a

hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek

alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig

Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute

lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 22 -

34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese

A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez

előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak

koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet

soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz

kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs

lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges

Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek

seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak

Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi

heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a

melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet

nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez

vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek

hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges

vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye

hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese

eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges

AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg

[8]

Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok

sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok

elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval

azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb

varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg

Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni

alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt

alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 23 -

aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes

meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe

menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően

alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]

Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei

hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa

alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese

munkadarabok oumlsszefűzeacutese

fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa

kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese

hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa

illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa

kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese

Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel

hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri

hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett

koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb

repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]

35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez

leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a

koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes

ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak

koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag

kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az

alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA

nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 24 -

kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint

aceacutelok eseteacuten [8][10]

Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a

leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes

egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt

hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat

aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami

a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az

elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az

aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben

az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg

az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a

viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok

koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]

351 Hegesztő berendezeacutes

Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese

eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor

nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt

toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny

munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez

utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető

oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora

elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]

Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes

ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere

valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A

legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 25 -

szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek

keacutesziacutethetők [8][12][13]

Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi

aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a

munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti

tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel

a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet

eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]

Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos

vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen

felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy

azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű

elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb

probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az

eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez

Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű

alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes

elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve

alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute

heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]

A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat

alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is

szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a

hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor

az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 26 -

8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]

Lemezvastagsaacuteg

[mm]

Elektroacuted aacutetmeacuterő

[mm]

Elektroacuted raacutediusz

[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel

05 16 35 50 65 25 25

08 16 45 50 74 35 36

10 16 5 100 80 40 46

13 16 6 100 875 45 51

16 16 6 100 98 52 58

20 22 7 150 110 57 66

25 22 8 150 125 65 71

32 22 9 150 146 71 76

352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek

Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a

hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg

eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek

eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az

elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a

koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute

alapanyagok eseteacuten [12]

Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő

varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat

soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a

soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg

noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute

alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az

alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 27 -

legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium

oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a

varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]

6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)

20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium

oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219

eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]

A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40

mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb

aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 28 -

megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő

meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad

aacutet [14]

Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből

adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely

a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel

vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos

adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen

meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]

Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes

a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes

eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes

toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll

vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher

elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy

kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]

8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]

A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely

az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat

Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 29 -

csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a

kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa

ajaacutenlott [8]

Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes

Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse

alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető

a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott

melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti

nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg

eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell

noumlvelni az elektroacutederőt [8]

353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt

aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre

Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind

a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a

parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai

tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten

bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]

A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten

bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt

hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6

oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]

Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai

vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes

eseteacuteben sem [15]

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 30 -

9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]

Proacutebadarab

szaacutema

Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő

[perioacutedus]

Hegeszteacutesi aacuteram

[kA]

1 3237 2 235

2 3237 2 264

3 3237 2 269

4 3237 2 275

5 3237 1 264

6 3237 3 264

7 3237 4 264

8 3237 5 264

9 4709 2 264

10 3826 2 264

11 2649 2 264

12 2354 2 264

13 3237 2 287

10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

[MPa]

Folyaacuteshataacuter

[MPa]

Oumltvoumlző elemek []

Si Mn Mg Fe Cu Al

3056 2451 102 067 076 026 002 9724

A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje

nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt

folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb

hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a

kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 31 -

9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]

Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse

meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett

maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes

csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten

laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]

10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]

A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos

szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A

heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 32 -

Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel

szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett

koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a

heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11

aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett

koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]

11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 33 -

A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek

kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes

vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint

az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem

befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute

alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes

koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]

13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert

kemeacutenyseacutegek [15]

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 34 -

A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg

Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll

befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő

A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek

terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis

nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő

eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az

eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter

ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő

is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet

hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere

eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek

megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]

14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 35 -

A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute

vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse

aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a

neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt

koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet

kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]

354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok

Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos

vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek

keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya

maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek

romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a

megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]

Max

te

rhel

eacutes [

N]

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 36 -

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok

haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet

elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a

keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el

Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben

koumlvetkezik be [8]

Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert

alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő

helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a

vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer

az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő

koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez

oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg

veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram

eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb

hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az

effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]

Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő

tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos

hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy

meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem

megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem

elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]

A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt

koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium

hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute

megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-

oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos

szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek

kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 37 -

tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet

kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]

16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 38 -

Taacutevolsaacuteg [mm]

17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]

Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is

megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat

kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17

aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek

kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]

Kem

eacuteny

seacuteg

HV

02

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 39 -

4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE

A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges

vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11

taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek

melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első

sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2

sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam

A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es

oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es

lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el

11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix

Kiacuteseacuterleti maacutetrix

5754 6082 7075

1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm

5754 1 mm 1

6082

1 mm 1 2

15 mm 2 3

7075

1 mm 3 4

15 mm 4

41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott

TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 40 -

pneumatikus

munkahenger

felső elektroacutedbefogoacute

elektroacutedok

alsoacute elektroacutedbefogoacute

nyomaacutesfokozoacute

rendszer

elektropneumatikus

szelepek

TE 550

programozhatoacute

vezeacuterlőegyseacuteg

erősaacuteramuacute egyseacuteg

laacutebkapcsoloacute

laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19

aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]

18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes

12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai

TECNA 8007

Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA

Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)

Faacutezisszaacutem Egy

Primer feszuumlltseacuteg 380 V

Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A

Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA

Hegesztő főidő Max 2 s

Elektroacutederő Max 7 kN

Levegőnyomaacutes Max 6 bar

Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)

Taacuterolt programok szaacutema 15

Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 41 -

19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram

A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a

sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű

mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program

taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute

egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott

eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten

kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi

uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]

A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute

csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten

laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot

vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető

a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]

20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 42 -

42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes

A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a

rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny

alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből

leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a

21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett

sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok

segiacutetseacutegeacutevel

21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa

A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os

oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-

es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok

elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera

is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium

oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az

alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A

proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem

veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek

az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben

veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 43 -

13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek

14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa

Nyuacutelaacutes A50 22

Folyaacuteshataacuter 137 MPa

15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek

16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa

Nyuacutelaacutes A50 14

Folyaacuteshataacuter 300 MPa

17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele

Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium

13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek

18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai

Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa

Nyuacutelaacutes A50 10

Folyaacuteshataacuter 400 MPa

43 Hegeszteacutesi parameacuteterek

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg

kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen

tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus

koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 44 -

Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem

ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott

nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő

noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a

hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a

teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő

eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A

hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus

A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket

alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval

sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek

amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek

iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter

elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az

elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi

noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg

22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 45 -

5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE

Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest

keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A

2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki

laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes

kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak

vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et

vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten

keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz

51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat

A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot

vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez

adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb

figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]

A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon

kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig

huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő

igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes

mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-

nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt

okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 46 -

(1)

(2)

(3)

23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]

511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa

A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a

Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta

elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy

meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a

toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]

119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)

119878

radic 119899

A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol

119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint

t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute

Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223

S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint

n a minta elemszaacutema 11 db

119865119899119910 =

sum 119865119899119910 119894119899119894=1

119899 [119896119873]

119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)

2119899119894=1

119899 minus 1

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 47 -

19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek

koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-

teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe

behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN

20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-6082 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA]

t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305

4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300

5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290

6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285

9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275

10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300

SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275

SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265

SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295

SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300

SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290

Aacutetlag 510 289

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag Ih [kA]

th [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255

K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245

K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280

K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235

K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275

K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255

K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255

S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240

S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225

S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285

S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205

Aacutetlag 473 250

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 48 -

A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute

koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa

013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet

alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN

Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel

keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat

szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig

325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN

21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285

S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355

S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290

S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345

S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285

S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335

S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300

S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345

S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350

S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345

S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335

Aacutetlag 488 325

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 49 -

A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott

proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt

lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett

lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a

sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a

Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott

meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN

22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei

6082-7075 [1 mm + 15 mm]

Koumlteacutes jele

Anyag I [kA] t [per]

Fe [kN]

te [per]

Fs [kN]

Heglencse aacutetmeacuterő [mm]

Egyeacuteb Fny [kN]

ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285

ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290

ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255

ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305

ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355

ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275

ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255

ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325

ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285

ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305

ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255

Aacutetlag 553 288

G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett

512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa

Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert

keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a

szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt

meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt

proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 50 -

(4)

A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent

119877119898 =4119865119898

119889ℎ2 120587

A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23

taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega

mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a

heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese

soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a

megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek

koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat

23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei

Koumlteacuteskombinaacutecioacute

Heglencse

aacutetmeacuterők aacutetlaga

119889ℎ [mm]

Meacuteretezeacutesi

nyiacuteroacuteerő

Fm [kN]

Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg

Rm [MPa]

5754-6082 473 234 133

6082-6082 510 28 137

6082-7075 488 306 164

7075-7075 553 264 110

52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok

A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket

melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete

laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute

ugyanazon nagyiacutetaacutesokban

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 51 -

25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata

26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata

A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a

kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő

eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben

a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute

haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve

Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet

alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26

aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute

hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-

es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak

koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a

legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 52 -

a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető

ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne

27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei

53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata

Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a

kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek

valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb

A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet

kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a

6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy

rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet

hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot

A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja

Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904

maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten

fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő

amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 53 -

hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet

alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget

szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő

szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni

28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya

0

1

2

3

4

5

6

7

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Heg

eszt

eacutesi

idő

t [p

er]

Aacuteramerősseacuteg I [kA]

Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 54 -

6 OumlSSZEGZEacuteS

Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben

hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute

uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb

szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban

egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -

csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a

reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria

A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es

jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel

oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges

lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet

vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest

pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos

hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem

Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk

Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam

ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt

hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-

es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15

mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-

es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos

elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző

lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a

heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű

beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett

kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet

oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 55 -

7 SUMMARY

In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium

allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry

The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength

stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling

potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce

energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys

for the body frame

During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-

H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints

from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash

6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot

make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for

all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made

statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same

design and of the same electrical conductivity were used although the different

thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-

sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of

absorption into both base materials No special problem was encountered during the

joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the

alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 56 -

8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 57 -

9 IRODALOMJEGYZEacuteK

[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-

416

[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012

[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek

tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015

[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM

International 2000 p39-76

[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]

[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015

[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei

2013

[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari

Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007

[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985

[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of

self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the

automotive industry Materials and Design 31 2010

[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot

welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012

[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes

8th Edition 1991

[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining

aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical

engineering Vol10 No1 2010

[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo

Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-

thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101

2016

[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of

process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6

aluminium alloy Materials and Design 31 2010

[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and

stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot

welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011

- 58 -

[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical

properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints

Materials Science amp Engineering 2012

[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett

ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci

Egyetem 2015

[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus

optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002