JP7237961B2 - アルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための方法及び装置並びにその方法に従って処理された溶接されたアルミニウム部品 - Google Patents
アルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための方法及び装置並びにその方法に従って処理された溶接されたアルミニウム部品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7237961B2 JP7237961B2 JP2020524274A JP2020524274A JP7237961B2 JP 7237961 B2 JP7237961 B2 JP 7237961B2 JP 2020524274 A JP2020524274 A JP 2020524274A JP 2020524274 A JP2020524274 A JP 2020524274A JP 7237961 B2 JP7237961 B2 JP 7237961B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld
- affected zone
- heat affected
- aluminum alloy
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
において説明されているように、物理ベースの材料モデルに入力される。
を参照されたい)。6xxx-T6アルミニウム合金では、HAZの最脆弱域は、通常、図に線(脆弱域の元の位置)で表すように、400℃の等温線の近傍に位置する。図に表されるおよその位置で表面に加熱源を適用することにより、HAZが再加熱される。この局所熱処理中に達した最高温度の等温線が白線で図示されている。これらの等温線は、同様のアルミニウム構造体に関する前回のシミュレーションに基づく大まかな推定値である。図に示すように、ここで、400℃の等温線の白線が溶接部中心線から更に離れた位置まで移動している。溶接部の最脆弱域がこの位置と厳密に一致する。
0.UTS_溶接金属
1.UTS_T4
2.((L1+L2)*UTS_HAZ+L3*UTS_T4)/L
3.(L1*UTS_T6+L2*UTS_HAZ+L3*UTS_T4)/L
4.(L1*UTS_T6+(L2+L3)*UTS_HAZ)/L
5.UTS_T6
を設定することができる。
1.UTS=200MPa
2.UTS=187.5MPa
3.UTS=221.3MPa
4.UTS=183.8MPa
5.UTS=300MPa
を得る。
図18は、局部PWHTが適用されない場合の溶接部にわたる荷重印加中の歪分布を示している。溶接部を横断する荷重印加中の主応力は、横断方向加熱(局部PWHT)が適用されていない場合、デジタル画像相関法(DIC)によって得られた。
Claims (19)
- 溶接されたアルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための方法であって、溶接部は、低下した耐荷力の熱影響域を有する延在部(e)を有し、前記方法は、
- 前記熱影響域を特定するステップと、
- 前記熱影響域の少なくとも1つの第1の箇所に加熱源を適用するステップと、
- 前記加熱源が、Tminを超える温度を発生させるステップと、
- 前記加熱源が少なくとも時間tminにわたって前記箇所に保持されるステップと、
- 前記加熱源が時間tminの経過後に前記第1の箇所から除去され、且つ前記第1の箇所から所定の距離にある、前記溶接部の前記延在部に沿った第2の箇所に適用されるステップと
を備えた局部溶接後熱処理によって特徴付けられ、
前記局部溶接後熱処理によって、前記熱影響域の領域が、前記溶接部にわたる改善された力分布のために拡大される、方法。 - 時間tminの経過後、前記加熱源は、前記アルミニウム合金部品に接触して移動されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記加熱源は、前記熱影響域を横断する方向に移動されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記加熱源は、矩形ジグザグパターンで移動されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加熱源は、前記拡大された熱影響域を形成するように、予め算出された線及び曲線に従って移動されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶接部は、前記局部溶接後熱処理によって処理されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記局部溶接後熱処理後、前記アルミニウム合金部品は、焼鈍炉内で熱処理されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 請求項1~7に記載の方法による、低下した耐荷力を有する熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための装置であって、溶接部は、延在部(e)を有し、
前記装置は、前記部品に対して相対的に移動可能であり、且つ更に前記溶接部に沿った前記部品の所定の位置に位置決めされることが可能である加熱源を含み、前記加熱源は、更に前記位置において前記部品に伝達される熱に影響を及ぼす温度及び前記加熱源を前記部品の前記所定の位置に保持する時間に関して制御可能であり、
前記局部溶接後熱処理によって、前記溶接部に沿った熱影響域の領域が、前記溶接部にわたる改善された力分布のために段階的に拡大される、装置。 - 前記加熱源は、前記部品に沿って移動する溶接機器に取り付けられることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記加熱源は、前記部品が移動されている間、動かないことを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記加熱源は、プログラマブルPLCによって制御されることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記加熱源は、プログラマブルPLCによって制御されるマニピュレータ又はロボットに取り付けられることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の局部溶接後熱処理に従って処理された熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品において、
前記局部溶接後熱処理によって、前記溶接部に沿った熱影響域の前記領域は、前記溶接部にわたる改善された力分布のために段階的に拡大され、それにより前記部品の耐荷重特性の向上を提供することを特徴とする、溶接されたアルミニウム合金部品。 - 前記溶接部に沿った前記局部溶接後熱処理による熱影響域の追加の領域は、前記溶接部の主方向の向きと異なる向きを有することを特徴とする、請求項13に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
- 前記溶接部に沿った前記局部溶接後熱処理による熱影響域の前記追加の領域は、前記局部溶接後熱処理が、剪断力に耐える材料の能力を向上させることにより、前記熱影響域の前記耐荷力を増加させるように配向されることを特徴とする、請求項13又は14に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
- 前記溶接部に沿った前記局部溶接後熱処理による熱影響域の前記追加の領域は、ジグザグパターンを有することを特徴とする、請求項13~15のいずれか一項に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
- 押出部分、圧延部分又は鋳造部分の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項13~16のいずれか一項に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
- アルミニウム又はアルミニウム合金以外の金属材料の部品に溶接されることを特徴とする、請求項13~17のいずれか一項に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
- 鋼部品又は鋼合金部品に溶接されることを特徴とする、請求項18に記載の熱影響域を有する溶接されたアルミニウム合金部品。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20171746A NO20171746A1 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Method and apparatus for Post Weld Heat Treatment of aluminium alloy components, and a welded aluminium alloy component treated according to the method |
NO20171746 | 2017-11-02 | ||
PCT/EP2018/079578 WO2019086381A1 (en) | 2017-11-02 | 2018-10-29 | Method and apparatus for post weld heat treatment of aluminium alloy components, and a welded aluminium component treated according to the method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021501692A JP2021501692A (ja) | 2021-01-21 |
JP7237961B2 true JP7237961B2 (ja) | 2023-03-13 |
Family
ID=64100636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020524274A Active JP7237961B2 (ja) | 2017-11-02 | 2018-10-29 | アルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための方法及び装置並びにその方法に従って処理された溶接されたアルミニウム部品 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210371949A1 (ja) |
EP (1) | EP3704277A1 (ja) |
JP (1) | JP7237961B2 (ja) |
KR (1) | KR20200078616A (ja) |
BR (1) | BR112020008706A2 (ja) |
CA (1) | CA3080969A1 (ja) |
NO (1) | NO20171746A1 (ja) |
WO (1) | WO2019086381A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114002082B (zh) * | 2020-07-27 | 2023-11-14 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种焊接热影响区微区力学性能检测方法 |
CN112440044B (zh) * | 2020-11-11 | 2022-11-04 | 泉州市依科达半导体致冷科技有限公司 | 一种三工位致冷器件自动双面焊设备及方法 |
CN114518383B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-01-19 | 西安石油大学 | 模拟压力容器进行热处理的试板及进行热处理试验的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005131701A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱処理型アルミニウム合金材の接合方法及びそれによって得られるプレス成形用接合材 |
JP2008132511A (ja) | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 劣化部の再生方法、劣化部の再生装置 |
US20100032413A1 (en) | 2006-10-13 | 2010-02-11 | Berndt Brenner | Method and device for the crack-free welding, repair welding, or surface welding of materials prone to forming hot cracks |
JP2011045901A (ja) | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接装置、溶接方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4188419A (en) * | 1971-02-12 | 1980-02-12 | Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. | Method for preventing cracks below seams during plating and welding |
JPH05222498A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-08-31 | Showa Alum Corp | 継手強度に優れたAl−Mg−Si系合金溶接品の製造方法 |
JPH0860249A (ja) * | 1994-08-22 | 1996-03-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電縫鋼管の熱処理方法 |
US7360676B2 (en) * | 2002-09-21 | 2008-04-22 | Universal Alloy Corporation | Welded aluminum alloy structure |
US20070138239A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method of joining heat-treatable aluminum alloy members by friction stir welding and joined product obtained by the method and used for press forming |
WO2005106050A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Norsk Hydro Asa | Method for improving the fatigue properties in a structure and structure made by such method |
EP1747836A1 (en) * | 2005-07-26 | 2007-01-31 | Corus Technology BV | Laser welding method |
CN103747913A (zh) * | 2011-05-03 | 2014-04-23 | 美铝公司 | 包括在压力下进行的焊后处理的基于固态的连接方法 |
CN102605158B (zh) * | 2012-03-27 | 2013-03-20 | 天津大学 | 现场工况厚壁p92管道局部热处理方法 |
US11821053B2 (en) * | 2015-06-30 | 2023-11-21 | Magna International Inc. | System for conditioning material using a laser and method thereof |
-
2017
- 2017-11-02 NO NO20171746A patent/NO20171746A1/en unknown
-
2018
- 2018-10-29 US US16/760,271 patent/US20210371949A1/en active Pending
- 2018-10-29 CA CA3080969A patent/CA3080969A1/en active Pending
- 2018-10-29 BR BR112020008706-8A patent/BR112020008706A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2018-10-29 KR KR1020207015845A patent/KR20200078616A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-10-29 EP EP18796621.3A patent/EP3704277A1/en active Pending
- 2018-10-29 WO PCT/EP2018/079578 patent/WO2019086381A1/en unknown
- 2018-10-29 JP JP2020524274A patent/JP7237961B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005131701A (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱処理型アルミニウム合金材の接合方法及びそれによって得られるプレス成形用接合材 |
US20100032413A1 (en) | 2006-10-13 | 2010-02-11 | Berndt Brenner | Method and device for the crack-free welding, repair welding, or surface welding of materials prone to forming hot cracks |
JP2008132511A (ja) | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 劣化部の再生方法、劣化部の再生装置 |
JP2011045901A (ja) | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接装置、溶接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019086381A1 (en) | 2019-05-09 |
BR112020008706A2 (pt) | 2020-10-13 |
KR20200078616A (ko) | 2020-07-01 |
US20210371949A1 (en) | 2021-12-02 |
JP2021501692A (ja) | 2021-01-21 |
CA3080969A1 (en) | 2019-05-09 |
NO20171746A1 (en) | 2019-05-03 |
EP3704277A1 (en) | 2020-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gangwar et al. | Friction stir welding of titanium alloys: A review | |
Patel et al. | Recent development in friction stir processing as a solid-state grain refinement technique: microstructural evolution and property enhancement | |
JP7237961B2 (ja) | アルミニウム合金部品の溶接後熱処理のための方法及び装置並びにその方法に従って処理された溶接されたアルミニウム部品 | |
Srirangan et al. | Multi-response optimization of process parameters for TIG welding of Incoloy 800HT by Taguchi grey relational analysis | |
Abnar et al. | Effects of heat input in friction stir welding on microstructure and mechanical properties of AA3003-H18 plates | |
Hamdollahzadeh et al. | Microstructure evolutions and mechanical properties of nano-SiC-fortified AA7075 friction stir weldment: The role of second pass processing | |
Tayebi et al. | Formability analysis of dissimilar friction stir welded AA 6061 and AA 5083 blanks by SPIF process | |
Khoshroyan et al. | Effects of welding parameters and welding sequence on residual stress and distortion in Al6061-T6 aluminum alloy for T-shaped welded joint | |
Fadaeifard et al. | Effect of post weld heat treatment on microstructure and mechanical properties of gas tungsten arc welded AA6061-T6 alloy | |
CN108025401B (zh) | 电弧角焊接头及其制造方法 | |
Zoeram et al. | Welding parameters analysis and microstructural evolution of dissimilar joints in Al/Bronze processed by friction stir welding and their effect on engineering tensile behavior | |
KR20180011319A (ko) | 저항 스폿 용접 방법 | |
Fande et al. | Development of activated tungsten inert gas welding and its current status: A review | |
Pedapati et al. | Effect of process parameters on mechanical properties of AA5052 joints using underwater friction stir welding | |
Goyal et al. | Parametric optimization of friction stir welding process for marine grade aluminum alloy | |
Scharf-Wildenhain et al. | Heat control and design-related effects on the properties and welding stresses in WAAM components of high-strength structural steels | |
Patil et al. | A review on influence of various technological processes on mechanical properties of aluminum alloys | |
Battina et al. | Experimental and finite element investigations on formability of friction stir welded tailor welded blanks of AA6061 and AA2017 | |
Ciccarelli et al. | In-process control of rotational speed in friction stir welding of sheet blanks with variable mechanical properties | |
Agrawal et al. | A review on TIG/MIG welded joints | |
Jones et al. | A process comparison of simple stretch forming using both conventional and electrically-assisted forming techniques | |
WO2005106050A1 (en) | Method for improving the fatigue properties in a structure and structure made by such method | |
Raj et al. | Study and analyses of arc length correction and mechanical properties on weld bead geometry for AA6061T6 by CMT process | |
Rizlan et al. | Springback of Aluminium and Steel Joint by Friction Stir Welding–A Review | |
Gope et al. | The fatigue life of a friction stir welded 19501 aluminium alloy T-joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210625 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7237961 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |