Thesis supervisor: Ákos Meilinger
Location of studies (in Hungarian): Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézet Abbreviation of location of studies: ATI
Description of the research topic:
Az alumínium öntvények hegeszthetőségi szempontból a legrosszabb tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért a hegesztésük rendkívül nehézkes a hagyományos ömlesztő hegesztő eljárásokkal. Komoly problémákat okoz az öntvényben lévő gázporozitás jelenléte, valamint a nagy Si tartalom is hegeszthetőségi kérdéseket vet fel. Emellett a jó hővezetőképesség és a felületen jelen lévő oxidréteg is nehezíti a hegesztett kötés elkészítését.
Emellett egyre gyakrabban találkozhatunk az alumínium öntvények alkalmazásával az ipar számos területén, például a járművek önhordó karosszériájának elemeként is egyre inkább elterjedőben vannak. A nagyobb felhasználással megnövekedett az igény a megfelelő kötéstechnológia alkalmazására is. Mivel az alumínium öntvények jellemzően nagyobb falvastagságú termékek, így a mechanikai kötéstechnológiák kevésbé jöhetnek szóba. Ebből adódik a növekvő igény a hegeszthetőség javítására, de jelenleg ez a terület komoly kihívásokat jelent a kutatók számára.
A hegeszthetőségi problémák jelentős részben abból adódnak, hogy ömlesztő hegesztés során az alapanyag nagy hőmérsékletre hevül és megolvad. Ezt a problémát ki lehet küszöbölni szilárd-fázisú sajtoló hegesztő eljárás alkalmazásával, viszont ezen eljárások jellemzően komoly geometriai korlátokkal rendelkeznek. Ez alól kivételt jelent az egyik modern sajtoló hegesztő eljárás: a kavaró dörzshegesztés. Mivel az eljárás még új, ezért megismerése a mai napig folyik, az egyik leginkább kutatott terület a hegesztés tudományában.
A hegesztési paraméterek optimalizálása mellett, az alkalmazott hegesztő szerszám kialakításában is széleskörű kutatási tevékenységet lehet folytatni, mellyel az alumínium öntvényeknél jelentkező hegeszthetőségi problémák jelentős részét ki lehet küszöbölni.
A hegesztés folyamán komplex szövetszerkezeti változások mennek végbe, köszönhetően a súrlódási hő és a sajtoló erő hatásának, így ezen folyamatok mélyebb megértéséhez jól használható a fizikai szimuláció is.
Kutatási feltételek: A téma kutatásához szükséges hegesztő berendezés, valamint a vizsgálóberendezések (a fizikai szimulációk elvégzéséhez Gleeble 3500 típusú fizikai szimulátor, anyagvizsgáló berendezések) rendelkezésre állnak az Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézetben, valamint az együttműködő intézetekben.
Ipari háttér: az intézet széleskörű ipari kapcsolatrendszerrel rendelkezik a kutatásokhoz, ahol az elméleti eredmények kísérleti ellenőrzése, illetve gyakorlati alkalmazása megvalósítható, kapcsolódó hazai kutatási projektekben részvétel.
Külföldi részképzés: az intézet széleskörű nemzetközi kapcsolatai lehetőséget biztosítanak külföldi partnerintézményekben rövidebb szakmai tanulmányúton való részvételre, illetve a külföldi részképzésen való részvételre, nemzetközi kutatási projektekben való közreműködésre.
További elvárások:
• Nyelvtudás: a szakirodalom tanulmányozásához elengedhetetlen angol nyelv megfelelő ismerete (további nyelvek ismerete a szakterülettől függően javasolható)
• Előtanulmányok:
jó, vagy jeles MSc képzésben szerzett gépészmérnöki oklevél
anyagtudományi, anyagtechnológiai szakmai ismeretek
Ajánlott irodalom a kutatómunkához:
• Mishra, R. S.: Friction Stir Welding and Processing, ASM International, 2007
• Kvackaj, T.; Bidulsky, R.: Aluminium alloys, theory and applications, Intech, 2011
• Meilinger, A.; Török I.: The importance of friction stir welding tool, Journal of Production Processes and Systems, volume 6, 2013
• Meilinger, A.; Török I.: Effect of temperature field and pressure force on the inhomogeneity of 5754-H22 and 6082-T6 FSW joints, Materials Science Forum, Vols 794-796, 2014
• Totten, G.; MacKenzie, S.: Handbook of aluminium, Marcell Dekkel Inc., 2003
Login
