Published January 10, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Investigations on weld bead geometry and microstructure in CMT, MIG pulse synergic and MIG welding of AA6061-T6

Creators

  • 1. Delhi Technological University
  • 2. Indian Institute of Technology Delhi

Description

This research paper focuses on a comparative study on weld bead geometries of three different welding techniques: Cold Metal Transfer (CMT), Metal Inert Gas Pulse Synergic (MIG P) and MIG Manual Standard (MIG M). Bead-on-plate tests were performed using ER4043 (AlSi5%) as a filler material on the 3.18 mm thick plates of AA6061-T6. Current (80 A, 100 A and 120 A) and welding speed (7.5, 10.5 and 13.5 mm sec−1) were used as input process parameters while shielding gas flow rate and contact tip to workpiece distance (CTWD) were maintained constant as 15 l min−1 and 10 mm respectively. The weld beads processed by all the three techniques are compared by analysing the weld bead geometry. Microstructural characterization is carried out using optical microscopy and Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM). CMT has high dilution and penetration with low heat input. Compared to MIG Pulse Synergic and MIG Manual, CMT shows a drastic reduction in residual stresses. A good amount of penetration and dilution with low heat input is necessitated for better joint efficiency.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تركز هذه الورقة البحثية على دراسة مقارنة حول هندسة حبات اللحام لثلاث تقنيات لحام مختلفة: نقل المعادن الباردة (CMT)، وتآزر نبض الغاز الخامل المعدني (MIG P) والمعيار اليدوي MIG (MIG M). تم إجراء اختبارات الخرزة على اللوحة باستخدام ER4043 (AlSi5 ٪) كمادة مالئة على الألواح بسماكة 3.18 مم من AA6061 - T6. تم استخدام التيار (80 أمبير و 100 أمبير و 120 أمبير) وسرعة اللحام (7.5 و 10.5 و 13.5 مم ثانية-1) كمعلمات لعملية الإدخال بينما تم الحفاظ على معدل تدفق الغاز المحمي وطرف التلامس لمسافة قطعة العمل (CTWD) ثابتًا عند 15 لترًا دقيقة-1 و 10 مم على التوالي. تتم مقارنة حبات اللحام التي تمت معالجتها بواسطة جميع التقنيات الثلاث من خلال تحليل هندسة حبات اللحام. يتم التوصيف البنائي الدقيق باستخدام المجهر البصري والمجهر الإلكتروني للمسح الضوئي للانبعاثات الميدانية (FESEM). يحتوي CMT على نسبة عالية من التخفيف والاختراق مع مدخلات حرارة منخفضة. مقارنة بدليل MIG للتآزر النبضي ودليل MIG، يُظهر CMT انخفاضًا حادًا في الضغوط المتبقية. هناك حاجة إلى قدر لا بأس به من الاختراق والتخفيف مع مدخلات حرارة منخفضة لتحسين كفاءة الوصلات.

Translated Description (French)

Ce document de recherche se concentre sur une étude comparative des géométries de cordons de soudure de trois techniques de soudage différentes : transfert de métal froid (CMT), synergique d'impulsion de gaz inerte métallique (MIG P) et norme manuelle MIG (MIG M). Des tests de perles sur plaque ont été effectués en utilisant ER4043 (AlSi5%) comme matériau de remplissage sur les plaques de 3,18 mm d'épaisseur de AA6061-T6. Le courant (80 A, 100 A et 120 A) et la vitesse de soudage (7,5, 10,5 et 13,5 mm sec−1) ont été utilisés comme paramètres d'entrée du processus, tandis que le débit de gaz de protection et la distance entre la pointe et la pièce à usiner (CTWD) ont été maintenus constants à 15 l min−1 et 10 mm respectivement. Les cordons de soudure traités par les trois techniques sont comparés en analysant la géométrie du cordon de soudure. La caractérisation microstructurale est réalisée à l'aide de la microscopie optique et du microscope électronique à balayage à émission de champ (FESEM). Le CMT a une dilution et une pénétration élevées avec un faible apport de chaleur. Comparé à MIG Pulse Synergic et MIG Manual, CMT montre une réduction drastique des contraintes résiduelles. Une bonne quantité de pénétration et de dilution avec un faible apport de chaleur est nécessaire pour une meilleure efficacité du joint.

Translated Description (Spanish)

Este trabajo de investigación se centra en un estudio comparativo sobre las geometrías de los cordones de soldadura de tres técnicas de soldadura diferentes: transferencia de metal frío (CMT), sinérgico de pulso de gas inerte metálico (MIG P) y estándar manual MIG (MIG M). Las pruebas de perla sobre placa se realizaron utilizando ER4043 (AlSi5%) como material de relleno en las placas de 3,18 mm de espesor de AA6061-T6. Se utilizaron la corriente (80 A, 100 A y 120 A) y la velocidad de soldadura (7,5, 10,5 y 13,5 mm seg-1) como parámetros de entrada del proceso, mientras que el caudal de gas de protección y la distancia de la punta de contacto a la pieza de trabajo (CTWD) se mantuvieron constantes a 15 l min-1 y 10 mm, respectivamente. Los cordones de soldadura procesados por las tres técnicas se comparan analizando la geometría del cordón de soldadura. La caracterización microestructural se realiza mediante microscopía óptica y Microscopio Electrónico de Barrido de Emisión de Campo (FESEM). CMT tiene alta dilución y penetración con bajo aporte de calor. En comparación con MIG Pulse Synergic y MIG Manual, CMT muestra una reducción drástica de las tensiones residuales. Se necesita una buena cantidad de penetración y dilución con bajo aporte de calor para una mejor eficiencia de la junta.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الفحوصات على هندسة خرزة اللحام والبنية المجهرية في CMT، MIG نبض التآزر واللحام MIG من AA6061 - T6
Translated title (French)
Enquêtes sur la géométrie et la microstructure du cordon de soudure dans le soudage CMT, MIG Pulse Synergic et MIG de AA6061-T6
Translated title (Spanish)
Investigaciones sobre la geometría y microestructura del cordón de soldadura en soldadura CMT, sinérgica de pulso MIG y MIG de AA6061-T6

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3000551853
DOI
10.1088/2053-1591/ab61b6

Is supplement to
https://openalex.org/W4386493317 (Other)
https://openalex.org/W4243605600 (Other)
https://openalex.org/W4211188753 (Other)
https://openalex.org/W2986269887 (Other)
https://openalex.org/W2939834046 (Other)
https://openalex.org/W2800756020 (Other)
https://openalex.org/W2596451010 (Other)
https://openalex.org/W2381788846 (Other)
https://openalex.org/W2285628005 (Other)
https://openalex.org/W1982333833 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1966907076
  • https://openalex.org/W1985940825
  • https://openalex.org/W1989316590
  • https://openalex.org/W1996499881
  • https://openalex.org/W1998671785
  • https://openalex.org/W1999536402
  • https://openalex.org/W2023973060
  • https://openalex.org/W2068801526
  • https://openalex.org/W2102056179
  • https://openalex.org/W2195584750
  • https://openalex.org/W2541196186
  • https://openalex.org/W2751014116
  • https://openalex.org/W2791860245
  • https://openalex.org/W2794784371
  • https://openalex.org/W2803042983
  • https://openalex.org/W2807104690
  • https://openalex.org/W2886233239
  • https://openalex.org/W2886861894
  • https://openalex.org/W2895248929
  • https://openalex.org/W2899718904
  • https://openalex.org/W2903115237
  • https://openalex.org/W4231294736
  • https://openalex.org/W4242730536
  • https://openalex.org/W4285088909
  • https://openalex.org/W637509050