Thesis supervisor: Ákos Meilinger
Location of studies (in Hungarian): Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézet Abbreviation of location of studies: ATI
Description of the research topic:
A járműiparban felhasznált alapanyagok komoly fejlődésnek indultak akár acélról, akár alumíniumról beszélünk. A különböző gyártástechnológiával készült nagyszilárdságú acélok manapság átlagosnak mondhatók egy gépjármű karosszériában, illetve a nagyszilárdságú nemesített/alakított alumínium ötvözetek is folyamatosan terjednek. Ezen fejlődés következményeként egyre gyakrabban lehet találkozni speciális anyagpárosításokkal, melyek kötéstechnológiája még nem teljesen kiforrott. Ezek közül az egyik legkomolyabb kihívást az alumínium és acél vegyeskötése jelenti. Hagyományos ömlesztő hegesztő eljárásokat alkalmazva az ilyen típusú kötések készítése nem megoldott, viszont sajtolóhegesztő eljárások tekintetében komoly eredményekre lehet számítani, így az ellenállás-ponthegesztés alkalmazhatóságának vizsgálata indokolt.
Az alumínium és az acél tulajdonságai jelentősen eltérnek, akár fizikai, akár mechanikai tulajdonságokról beszélünk. Ennek következményeként jelentős eltérés tapasztalható a hegeszthetőséget illetően is, így alapvetően eltérő hegesztéstechnológiát igényelnek. Ez a tény jelentősen megnehezíti az acél és alumínium közötti vegyeskötések készítését. Emellett az elmúlt időszak kutatásai egyértelműen rávilágítottak arra, hogy lehetséges készíteni ilyen kötéseket jó minőségben ellenállás-ponthegesztéssel. Ezen kötések tulajdonságaira a hegesztési paramétereken kívül komoly hatása van az elektródok kialakításának, mely területben számos kutatási lehetőség van, így a témán belül ezzel a kérdéskörrel is célszerű foglalkozni.
Ellenállás-ponthegesztés során összetett folyamatok játszódnak le, hiszen az ellenálláshő mellett erőt is alkalmazunk a kötés létrehozásához. Ez az ömlesztő hegesztésekhez képest jellemzően eltérő szövetszerkezethez vezet, így a hegeszthetőségi kérdések megállapításához más szemlélet szükséges, különösen igaz ez alumínium és acél vegyeskötésére. A kidolgozandó téma keretein belül lehetőség nyílik speciális, kizárólag alumínium és acél ellenállás-ponthegesztésére vonatkozó hegeszthetőségi elvek kidolgozására is.
A kutatás során indokolt a fizikai szimuláció használata is. Ezzel a kutatási téma kidolgozását, valamint a hegesztés során lejátszódó folyamatok mélyebb megértését jelentősen segíthetjük, a hőhatásövezetekben történő változásokat pontosan fel lehet térképezni, és ezzel rengeteg információ lehet nyerni a hegeszthetőséget illetően.
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 az 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:
• Gullino, A; Matteis, P; D’Aiuto, F.: Review of aluminium-to-steel welding technologies for car-body applications, Metals, 2019
• Resistance Welder Manufacturals’ Association: Resistance welding manual, Philadelphia, 2003
• Meilinger. A; Török, I; Balogh, A; Juhász, K.: Main characteristics of fusion and pressure welding of aluminium alloys, Production Processes and Systems, Vol. 5, 2012
• Chen, N; Wang, M; Wang, H; Wan, Z; Carlson, B. E.: Microstructural and mechanical evolution of Al/steel interface with Fe2Al5 growth in resistance spot welding of aluminum to steel, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 34, 2018
• Tanmoy, D; Jinu, P.: Interlayers in Resistance Spot‑Welded Lap Joints: A Critical Review, Metallography Microstructure and Analysis, 2021
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2022-05-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
