Utjecaj parametara laserskog zavarivanja na mehanička svojstva i mikrostrukturu spoja Hilumin / aluminij serije 1050

diplomski rad

• Naslov (engleski): Influence of laser welding parameters on mechanical properties and microstructure in Hilumin / aluminium series 1050 joint
• Autor: Patrik Klasić
• Mentor: Ivica Garašić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-07-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Proizvodno strojarstvo

Sažetak

U ovom radu analizirana je problematika zavarivanja raznorodnih materijala s obzirom na fizikalna svojstva i metaluršku kompatibilnost koja za aluminij i čelik rezultira krhkim i tvrdim intermetalnim spojevima. Karakterizirali su se režimi i načini rada laserskog zavarivanja, fizikalni fenomeni kolapsa i stvaranja ključanice te utjecaj parametara na svojstva zavara. Sagledavanjem lasera kao tehnologije spajanja, približena su osnovna svojstva laserske zrake, vrste lasera i fizikalna interakcija zrake s različitim materijalima. Završno, prikazan je način vođenja svjetla u optičkom kablu, način rada i osnovni dijelovi fiber lasera.
U eksperimentalnom dijelu primijenjene su različite kombinacije parametara fiber lasera za zavarivanje aluminija 1050 na Hilumin. Osiguranjem prikladne konfiguracije oblika spoja, provedeno je ispitivanje smične sile, penetracije zavara i mikrotvrdoće. Zaključilo se je da je snaga lasera najutjecajniji parametar za povećanje penetracije. Najveći iznos smične sile dobiven je prilikom najveće penetracije, no također i najveći iznos poroznosti. Mjerenjem mikrotvrdoće identificirali su se svi najčešći intermetalni spojevi.

Sažetak (engleski)

In this study, the issues related to welding dissimilar materials were analysed concerning their physical properties and metallurgical compatibility, resulting in brittle and hard intermetallic compounds between aluminium and steel. The modes and types of laser welding were characterized, including the physical phenomena of collapse and keyhole formation, along with the influence of parameters on weld properties. By considering the laser as a joining technology, the fundamental properties of the laser beam, types of lasers, and the physical interaction of the beam with different materials were outlined. Finally, the mechanism of light guidance in an optical cable, its operation, and the basic components of fiber lasers were presented.
In the experimental section, various combinations of fiber laser parameters were applied for welding aluminium 1050 to Hilumin. By ensuring an appropriate joint configuration, examinations were conducted on shear force, weld penetration, and microhardness. It was concluded that laser power is the most influential parameter for increasing penetration. The highest shear force was obtained with the maximum penetration, yet it also resulted in the highest level of porosity. Microhardness measurements identified all common intermetallic compounds.

• Ključne riječi: raznorodni materijali; intermetalni spojevi; fiber laser; aluminij; Hilumin; smična sila; penetracija zavara; mikrotvrdoća
• Ključne riječi (engleski): dissimilar materials; intermetallic compound; fiber laser; aluminium; Hilumin; shear force; weld penetration; microhardness
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:685044
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2028-12-07
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-12-06 07:37:33